光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電是目前新能源研究開發(fā)的熱點之一，并逐步規(guī)模化。而電網(wǎng)的諧波及無功補償問題一直是人們關(guān)注的焦點，考慮到光伏并網(wǎng)逆變器與有源電力濾波器（APF, Active Power Filter）主電路及控制方法相似的特點，將二者進行統(tǒng)一控制形成光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)（PVPC, Photovoltaic Grid-connected Power Conditioner）,拓展了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用功能，并能節(jié)省一定無功補償設(shè)備，具有重

2、要的意義。
　　本文首先對光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理、數(shù)學(xué)模型、向量圖等基本理論進行分析，建立了αβ兩相靜止坐標(biāo)系下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，為后面的電流控制與系統(tǒng)設(shè)計做好鋪墊。
　　針對電網(wǎng)畸變情況下，采用現(xiàn)有鎖相環(huán)（PLL，Phase-locked loop）實現(xiàn)電網(wǎng)同步存在的問題，研究了基于幅值積分正序基波提取的電網(wǎng)同步策略，推導(dǎo)了其控制參數(shù) K的定量選取方法。并提出一種基于參考正、余弦的電網(wǎng)同步策略，能在電網(wǎng)畸變、不平衡且突

3、變的情況下準(zhǔn)確提取出同步正、余弦信號。在基于瞬時無功理論的ip-iq法的檢測控制器中引入了標(biāo)準(zhǔn)選擇器，諧波、無功電流能與光伏注入有功指令電流任意組合合成并網(wǎng)指令電流，實現(xiàn)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)有功注入電網(wǎng)、無功及諧波補償?shù)娜我饨M合功能，達到功率調(diào)節(jié)目的。
　　確定容量為12.5kVA三相光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，對主電路的參數(shù)包括前級電路電容、電感、開關(guān)管、二極管以及后級濾波電感、并網(wǎng)逆變器、隔離變壓器進行設(shè)計選型。針對基波和諧波并網(wǎng)

4、條件下，提出一種逆變器輸出濾波電感參數(shù)計算方法，該方法物理意義和設(shè)計目標(biāo)更明確，計算更為精確。對系統(tǒng)的軟件控制方案采用基于 MATLAB模型生成 DSP代碼方法進行了設(shè)計，并對準(zhǔn)PR控制器二階傳遞函數(shù)的Z域表達式進行推導(dǎo)，便于生成離散代碼。MATLAB模型在離散定步長條件下能正確生成符合CCS編譯軟件的DSP代碼。
　　最后在MATLAB/Simulink中建立系統(tǒng)模型仿真，仿真結(jié)果表明：(1)在本文設(shè)計的K參數(shù)取值方法下，正序基