三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與仿真.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全球面臨越來(lái)越嚴(yán)重的能源和環(huán)境問(wèn)題，因此如何有效開(kāi)發(fā)利用可再生能源成為當(dāng)今世界的熱點(diǎn)話題。在眾多種可再生能源當(dāng)中太陽(yáng)能因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注，其有效的利用方式為光伏并網(wǎng)發(fā)電。本文主要以光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)為研究對(duì)象，對(duì)光伏陣列的特性和最大功率點(diǎn)跟蹤、具有有源濾波功能的光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略、基于級(jí)聯(lián)逆變器的高壓并網(wǎng)等問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討，并建立了兩套光伏發(fā)電系統(tǒng)各自的仿真模型。
　　 研究光伏陣列的特性是探討

2、光伏發(fā)電技術(shù)的基石，本文搭建了基于光伏電池實(shí)際等效電路模型的光伏陣列的通用仿真模型，并且結(jié)合了光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤，為后續(xù)兩種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。
　　 研究了有源濾波器的工作原理和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電路特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)它們具有共同之處，于是將光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電控制與APF控制原理相結(jié)合，得到可以對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓夥⒕W(wǎng)發(fā)電(Harmonic Suppression and Reactive Com

3、pensation Photovoltaic-HRPV)系統(tǒng)。HRPV系統(tǒng)不僅可以有效地進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，同時(shí)還能對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行動(dòng)態(tài)地諧波補(bǔ)償，從而使得電網(wǎng)的供電質(zhì)量不夠高問(wèn)題得到解決，也免除了額外濾波裝置的使用，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。其中諧波和無(wú)功分量的計(jì)算由基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的諧波電流檢測(cè)算法得到，并且將其與并網(wǎng)發(fā)電有功指令電流的計(jì)算巧妙地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)HRPV系統(tǒng)進(jìn)行電壓電流雙閉環(huán)控制。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HRPV系統(tǒng)在發(fā)出有功電流的

4、同時(shí)可以有效進(jìn)行諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償，驗(yàn)證了此種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方法的有效性和可行性。
　　 級(jí)聯(lián)H橋型逆變器具有輸出為多電平高壓的特點(diǎn)，因此考慮將其代替光伏發(fā)電系統(tǒng)中的普通逆變器。這就克服了光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓較低的缺點(diǎn)，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)可以直接進(jìn)行高壓并網(wǎng)而省去了很多的升壓裝置，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。而且此時(shí)光伏陣列作為各個(gè)級(jí)聯(lián)H橋的獨(dú)立電源，無(wú)形中也克服了級(jí)聯(lián)逆變器各個(gè)級(jí)聯(lián)單元需要獨(dú)立電源的缺點(diǎn)。其中級(jí)聯(lián)H橋型逆變器的控制方