混合箝位型三電平光伏逆變器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)革命的推進(jìn)，能源和環(huán)境問題也日益凸顯，世界各國都面臨著愈加嚴(yán)峻的能源和環(huán)境壓力，大力發(fā)展綠色清潔的新能源成為了解決發(fā)展和能源環(huán)境之間矛盾的關(guān)鍵性突破口和必由之路。而太陽能因其儲量大、設(shè)備安裝便利、規(guī)模靈活而被公認(rèn)為是21世紀(jì)新能源發(fā)展的主流方向，分布式光伏系統(tǒng)數(shù)量和并網(wǎng)運(yùn)行規(guī)模不斷增大。隨著光伏系統(tǒng)的不斷發(fā)展和光伏組件技術(shù)的革新，對光伏逆變器也提出了更多更高的要求，三電平逆變器因其諸多優(yōu)點(diǎn)而成為了專家學(xué)者的研究

2、熱點(diǎn)，其波形質(zhì)量好、開關(guān)應(yīng)力小，在高壓大功率領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，然而其在中點(diǎn)電位平衡等問題上仍存在不足。
　　混合箝位型三電平拓?fù)浣Y(jié)合了二極管箝位和飛跨電容拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)，不受負(fù)載特性的影響，中點(diǎn)電位的平衡不需要依賴對電容電壓的檢測以及閉環(huán)控制。針對混合箝位型三電平逆變器，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行課題研究和系統(tǒng)設(shè)計(jì):
　　首先對混合箝位型三電平拓?fù)潆娙蓦妷撼浞烹娀芈愤M(jìn)行了全面系統(tǒng)地分析，總結(jié)了箝位電容的充放電規(guī)律，并基于電容自平

3、衡機(jī)理提出了一種適用于混合箝位拓?fù)涞恼{(diào)制策略，實(shí)現(xiàn)了混合箝位型三電平逆變器電容電壓自動均衡，提高了波形輸出質(zhì)量。
　　其次，對于混合箝位型三電平拓?fù)湓谥悬c(diǎn)電位平衡控制上的特殊性和簡便性，將混合箝位型三電平與Z源網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，分析了直通狀態(tài)的加入與箝位電容電壓控制的配合問題，提出一種可以實(shí)現(xiàn)Z源升壓和中點(diǎn)電位自平衡的控制策略;將混合箝位型三電平與環(huán)流控制問題相結(jié)合，可以避開三電平中點(diǎn)電位平衡與環(huán)流控制在小矢量選擇時(shí)出現(xiàn)的耦合問題，實(shí)現(xiàn)

4、二者的解耦控制，利用Matlab/Simulink搭建了系統(tǒng)仿真平臺，通過仿真驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　　再次，介紹了三相逆變器并網(wǎng)運(yùn)行的工作原理，分析了數(shù)字鎖相環(huán)的原理，對電網(wǎng)的頻率與相位進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)了逆變器單位功率因數(shù)并網(wǎng)運(yùn)行。對光伏發(fā)電系統(tǒng)中孤島現(xiàn)象的概念及機(jī)理進(jìn)行了介紹，分析了幾種典型的被動檢測法和主動檢測法的優(yōu)勢和不足并根據(jù)孤島檢測在檢測效果和對波形質(zhì)量的影響上的矛盾問題，提出了一種改進(jìn)的主動頻率偏移孤島檢測算法，改