光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的低電壓穿越控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占比重的不斷增加，其對(duì)電力系統(tǒng)的影響也越來(lái)越大。為了防止光伏電站在電網(wǎng)故障時(shí)大量脫網(wǎng)而對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性造成不利影響，各國(guó)相繼頒布了新的并網(wǎng)規(guī)則，要求光伏電站具有一定的低電壓穿越(Low Voltage Ride Through，LVRT)能力。本文基于一臺(tái)前級(jí)是Boost變換器，后級(jí)是三相T型三電平逆變器組成的兩級(jí)式并網(wǎng)逆變器，研究了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的低電壓穿越控制方法，主要開(kāi)展了以下研究：
　　論文首先分析了理

2、想電網(wǎng)條件下兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理，通過(guò)Boost變換器的小信號(hào)模型設(shè)計(jì)了其閉環(huán)控制器，然后在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立了三相T型三電平逆變器的小信號(hào)模型，設(shè)計(jì)了直流母線電壓外環(huán)和并網(wǎng)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制器參數(shù)。分析了T型三電平逆變器母線電壓不均衡的機(jī)理，通過(guò)加入基于零序電壓注入法的均壓環(huán)，解決了T型三電平逆變器存在的母線電壓不均衡問(wèn)題。
　　然后，本文根據(jù)兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型，分析了采用傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制時(shí)，電網(wǎng)電壓對(duì)稱

3、跌落和不對(duì)稱跌落對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的影響，揭示了兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器在低電壓穿越時(shí)存在的主要問(wèn)題：由于跌落瞬間輸入輸出功率不平衡，多余的能量會(huì)存儲(chǔ)在中間直流母線電容內(nèi)，導(dǎo)致其電壓升高，同時(shí)由于雙閉環(huán)控制的調(diào)節(jié)，逆變器輸出電感電流指令會(huì)增大。若不加以改進(jìn)，容易觸發(fā)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，使得并網(wǎng)逆變器脫網(wǎng)。當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)不對(duì)稱跌落時(shí)，電網(wǎng)電壓中的負(fù)序分量還會(huì)使母線電壓出現(xiàn)偶次諧波，電感電流出現(xiàn)奇次諧波且不對(duì)稱。
　　接著，針對(duì)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)出現(xiàn)的上述

4、問(wèn)題，本文對(duì)兩級(jí)式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了改進(jìn)。通過(guò)暫停Boost變換器的最大功率點(diǎn)跟蹤并提出一種能使光伏電池電壓自動(dòng)穩(wěn)定在功率平衡點(diǎn)的控制方法，使輸入輸出功率平衡并限制住母線電壓的幅值。通過(guò)加入電網(wǎng)電壓前饋的方法，抑制了跌落瞬間逆變器輸出電流的突增并消除了其負(fù)序分量，保證輸出電流對(duì)稱且不超過(guò)限流值。從而確保電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，光伏并網(wǎng)系統(tǒng)不會(huì)觸發(fā)過(guò)壓或過(guò)流保護(hù)，避免低電壓穿越失敗。
　　最后，設(shè)計(jì)了一臺(tái)8.2kW的兩級(jí)式光伏并網(wǎng)