基于微型化的光伏發(fā)電系統(tǒng)建模與控制研究.pdf

1、光伏并網(wǎng)發(fā)電已成為國內可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要內容,同時也是引導新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。隨著對光伏并網(wǎng)逆變器研究的深入不同的算法、系統(tǒng)方案、拓撲結構日新月異,目的均是為了提高系統(tǒng)效率,可靠性、安全性、經(jīng)濟性,微型逆變器的研究就在在這種條件下誕生。微型逆變器的“微”體現(xiàn)在體積小、結構簡單、功率等級低,采用高頻開關技術減少變壓器體積滿足單PV升壓的要求。
　　 由于微型逆變器特殊的拓撲結構,為了達到較高的轉換效率以及較好的性能需要

2、設計合理的補償電路、驅動方式以及控制器。本文首先分析拓撲結構,然后建立微型并網(wǎng)逆變器的整體模型,通過對模型的分析提出“PI+重復控制器”的控制策略以及SPWM脈寬互補驅動,在論文的最后進行了系統(tǒng)各種功能的仿真研究。主要內容包括以下三個方面:
　　 對變換器建立統(tǒng)一的、整體的模型是對變換器進行控制和優(yōu)化的基礎。本文建模的步驟是先分開、分部建模,然后用受控源級聯(lián)前后級,進而構建系統(tǒng)的整體模型。分別對光伏并網(wǎng)微型逆變器以及兩級式并網(wǎng)逆

3、變器進行了統(tǒng)一建模,通過整體模型,能有效的反映并網(wǎng)逆變器前后級的有功無功能量的交換。另外,通過對微型逆變器的整體模型可以清楚的反應出由于周波變換對直流分量帶來的諧波,為設計重復控制器提供了依據(jù)。
　　 光伏并網(wǎng)微型逆變器的拓撲結構采用交錯反激,通過一級電路實現(xiàn)MPPT與并網(wǎng)電流逆變控制。針對微型逆變器的拓撲結構,提出SPWM互補驅動。通過研究,采用互補SPWM驅動不但能提升功率,而且能有效地抑制諧波電流。針對微型逆變器功能要求,

4、設計了雙環(huán)控制結構,外環(huán)是功率控制環(huán),MPPT提供的預測電流有效值與PLL提供的相位信息合成內環(huán)內環(huán)電流的參考量。合理的補償器是系統(tǒng)性能的關鍵,本文對內環(huán)并網(wǎng)電流控制采用了插入式設計,并通過仿真研究驗證PI補償器能較好的跟蹤外環(huán)電流變換。
　　 微型逆變器不可避免的存在直流分量,通過周波變換器后產(chǎn)生了周期性的諧波電流。由于PI補償器對周期性諧波抑制不足,而重復控制器能有效的抑制周期性諧波,結合兩者的優(yōu)點,論文進行了“PI+重復控