光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器統(tǒng)一控制研究.pdf

1、隨著世界能源危機和全球環(huán)境問題的日漸突出，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)已成為新能源領(lǐng)域研究開發(fā)的熱點之一。同時，電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的諧波和無功電流，傳統(tǒng)無源濾波已無法滿足要求，因此有源電力濾波器應運而生。由于光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器在電路結(jié)構(gòu)和控制策略上的相似性，將光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器進行統(tǒng)一控制有利于拓展光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應用功能，節(jié)省諧波與無功補償設(shè)備投資，因此研究光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器統(tǒng)一控制系統(tǒng)具有重要意義。本文針對光

2、伏并網(wǎng)逆變器逆變并網(wǎng)過程中的無功和諧波補償問題進行以下研究。
　　本文首先在分析光伏電池的工作原理的基礎(chǔ)上，建立了光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器統(tǒng)一控制系統(tǒng)(Photovoltaic Power Generation and Active Filter，PV-AF)的數(shù)學模型，并對該模型在光伏最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking，MPPT)技術(shù)進行了研究；在研究諧波電流提取算法和指令電流合成算法

3、的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)電導增量法進行改進，通過在指令電流合成算法中增加了指令電流限幅方法，有效地避免了逆變器由于過負荷運行而造成器件損壞的問題。其次，對光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器的統(tǒng)一控制策略進行了研究。在電流控制策略研究方面，提出了一種補償精度高、動態(tài)響應速度快的改進型PI+重復控制策略；在直流母線電壓控制策略研究方面，提出一種帶功率前饋的電壓控制方法，有效解決了由于環(huán)境變化而引起的直流母線電壓波動的問題；針對工程應用中系統(tǒng)啟動沖擊電流