電網(wǎng)不平衡時(shí)光伏逆變器控制技術(shù)研究.pdf

1、由于能源危機(jī)，新能源的開(kāi)發(fā)和利用迫在眉睫。太陽(yáng)能以其能量巨大、非枯竭和清潔安全等特點(diǎn)，作為理想的可持續(xù)發(fā)展綠色能源越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。光伏發(fā)電是太陽(yáng)能利用的重要形式，其應(yīng)用推廣具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。近幾年來(lái)，光伏發(fā)電技術(shù)逐漸受到國(guó)際社會(huì)的重視：光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)容量不斷增加，光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級(jí)越來(lái)越高等。此時(shí)，電網(wǎng)電壓不平衡對(duì)光伏系統(tǒng)造成的影響不容忽視，光伏逆變器在電壓不平衡情況下的控制問(wèn)題逐漸受到重視。本文以兩級(jí)式三相光伏

2、并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)電壓不平衡時(shí)光伏逆變器控制及并網(wǎng)電流畸變、過(guò)調(diào)和不對(duì)稱等問(wèn)題進(jìn)行探討。
　　論文首先闡述了電網(wǎng)電壓不平衡產(chǎn)生的原因，以及所帶來(lái)的危害；通過(guò)對(duì)這些危害的分析，說(shuō)明電壓不平衡時(shí)對(duì)光伏逆變器控制技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義。其次，文章深入分析了現(xiàn)有電壓不平衡時(shí)并網(wǎng)逆變器的各種控制方法，根據(jù)各種方法實(shí)現(xiàn)方式的不同，將方法歸類并總結(jié)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以便于方法之間的對(duì)比、選擇和深入研究的開(kāi)展。
　　目前電網(wǎng)不平衡時(shí)

3、并網(wǎng)逆變器的控制研究主要以抑制并網(wǎng)功率和直流側(cè)的二次波動(dòng)為研究點(diǎn)，并網(wǎng)電流存在負(fù)序分量，幅值不對(duì)稱且過(guò)調(diào)。但隨著光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量的增加，過(guò)調(diào)的不對(duì)稱電流會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成新的影響：過(guò)電流會(huì)導(dǎo)致光伏系統(tǒng)從電網(wǎng)斷開(kāi)，并網(wǎng)功率流動(dòng)發(fā)生大幅度變化；變壓器、線路損耗增加等。因此本文主要針對(duì)電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)并網(wǎng)電流畸變、過(guò)調(diào)和不對(duì)稱問(wèn)題的解決方法進(jìn)行研究。通過(guò)分析得知，由于并網(wǎng)電流中存在負(fù)序分量，導(dǎo)致電流不對(duì)稱；電網(wǎng)不平衡時(shí)電壓降落，但光伏系統(tǒng)注入電

4、網(wǎng)的功率沒(méi)有改變，故并網(wǎng)電流幅值會(huì)增加。根據(jù)光伏陣列的固有特性（即輸出功率可調(diào)節(jié)特性），提出一種光伏陣列定功率與最大功率跟蹤雙模式控制策略，電壓不平衡發(fā)生時(shí)定功率控制起主要作用；正常情況下，光伏陣列按照MPPT（Maximum Power Point Tracking）輸出控制；詳細(xì)推導(dǎo)了電壓不平衡時(shí)dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下正負(fù)序電壓分量與電壓不平衡程度的關(guān)系，基于此關(guān)系，對(duì)現(xiàn)有的正序控制進(jìn)行了改進(jìn)，提出一種正序補(bǔ)償控制方法；結(jié)合光伏陣列定功率

5、與MPPT雙模式控制策略和正序補(bǔ)償控制，既能實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)，又能抑制并網(wǎng)電流超調(diào)，使電流對(duì)稱并網(wǎng)，控制方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能夠滿足并網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。
　　建立了兩級(jí)式三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，直流側(cè)使用直接功率控制，以帶低通濾波器的PI控制器作為控制器，電流環(huán)采用dq解耦控制。在Matlab/simulink中建立系統(tǒng)仿真模型，通過(guò)仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)的并網(wǎng)性能和文中提出控制策略的效果。利用實(shí)驗(yàn)室所購(gòu)置的光伏并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，以