單級(jí)升壓式光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浼捌淇刂撇呗?pdf

1、太陽(yáng)能作為一種可再生的綠色能源,光伏并網(wǎng)發(fā)電具有廣闊的發(fā)展前景。光伏陣列輸出電壓一般較低且變化范圍較大,這就要求并網(wǎng)逆變器具有升壓逆變的能力。傳統(tǒng)的兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器,前級(jí)DC/DC變換器實(shí)現(xiàn)升壓穩(wěn)壓功能,后級(jí)DC/AC變換器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。此方法電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,所用功率器件多,成本相對(duì)高,效率相對(duì)低。研究新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、可靠性好的逆變器拓?fù)浼捌淇刂撇呗詫?duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電的推廣意義重大。
　　本文針對(duì)一種單級(jí)式三態(tài)電流型逆變器

2、( Tri-state Current Source Inverter, Tri-state CSI)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),系統(tǒng)地研究了三態(tài)單相/三相逆變電路拓?fù)浼捌涔ぷ髟?、工作特性和控制策略。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先,對(duì)單相Tri-state CSI的工作原理進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上建立了狀態(tài)空間平均模型,提出了一種適用于單相Tri-state CSI的SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation

3、, SPWM)調(diào)制方法。將此拓?fù)溆糜趩蜗喙夥⒕W(wǎng)系統(tǒng),采用了一種基于功率前饋的直接電流控制實(shí)現(xiàn)閉環(huán)并網(wǎng)控制。并在Matlab仿真平臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行了帶載開環(huán)調(diào)制和閉環(huán)光伏并網(wǎng)的仿真,仿真結(jié)果表明該調(diào)制方法和單相Tri-state CSI的組合還可以實(shí)現(xiàn)單級(jí)式光伏并網(wǎng)輸入輸出功率的解耦控制。
　　其次,分析了三相Tri-state CSI的工作原理,并建立了動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)模型;分析了已有文獻(xiàn)提出的一種 SPWM調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生和分配技術(shù),在此

4、基礎(chǔ)上,作者對(duì)該SPWM調(diào)制方法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的方法增強(qiáng)了逆變器的過壓保護(hù)能力。作者還提出了一種高增益的三相 Tri-state CSI。在理論分析的基礎(chǔ)上,對(duì)普通三相Tri-state CSI和高增益三相Tri-state CSI進(jìn)行了帶載開環(huán)調(diào)制仿真和閉環(huán)光伏并網(wǎng)仿真對(duì)比。結(jié)果表明兩者都可以單級(jí)式實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng),后者升壓能力更強(qiáng),用于光伏并網(wǎng)時(shí),光伏輸出直流電壓范圍更寬。
　　最后,在搭建的單相Tri-state CSI實(shí)驗(yàn)