級聯(lián)型光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略研究.pdf

1、當(dāng)今世界人類在化石能源的巨大危機之下，面臨著全球性的能源結(jié)構(gòu)大調(diào)整，而太陽能光伏發(fā)電作為新能源的一種形式近些年得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)的光伏材料與逆變器技術(shù)發(fā)展日新月異。中國作為能源消費大國在十分重視光伏發(fā)電技術(shù)的研究與推廣，積極參與到相關(guān)的技術(shù)研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)化過程中。
　　光伏逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣，適用范圍各不相同，其中多電平逆變器結(jié)構(gòu)，尤其是級聯(lián)H橋結(jié)構(gòu)的光伏逆變器具有模塊化的特點，而便于擴展。其每個單元對應(yīng)獨立的直流電源

2、，輸出電壓諧波與開關(guān)應(yīng)力隨著級聯(lián)數(shù)目增加而減小、輸出電壓等級增加、電能質(zhì)量提升。因此級聯(lián)H橋型光伏并網(wǎng)逆變器適合大容量的光伏發(fā)電設(shè)備。本文針對級聯(lián)H橋光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)的控制策略，主要在并網(wǎng)控制、最大功率點跟蹤控制與低電壓穿越控制等方面進行了研究。
　　論文首先研究了光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流控制技術(shù)，采用了基于電網(wǎng)電壓前饋的三相并網(wǎng)電流控制策略。通過建立同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的三相逆變器并網(wǎng)模型，采用電網(wǎng)電壓前饋解耦的方式實現(xiàn)了并網(wǎng)有功

3、電流與無功電流的獨立控制，配合功率外環(huán)實現(xiàn)了逆變器輸出有功功率與無功功率的控制。針對級聯(lián)H橋的結(jié)構(gòu)特點，本文通過零序電壓注入的方法來實現(xiàn)三相之間的直流側(cè)電壓平衡控制，通過調(diào)制波修正的載波移相SPWM控制方法實現(xiàn)了相內(nèi)直流側(cè)電壓平衡控制。
　　然后論文提出了一種基于峰值功率簡化估計的光伏陣列多峰最大功率點跟蹤策略。該策略通過快速改變光伏陣列輸出電壓來獲得光伏陣列的輸出特性，通過對各個可能的功率極值點功率進行簡化估計，從而迅速確定最大

4、功率點所在的電壓區(qū)間，然后在該區(qū)間內(nèi)使用變步長擾動觀察法進行單峰最大功率點跟蹤策略。論文針對此跟蹤策略提出了加速方法，使得該策略在光照情況不是很復(fù)雜時能夠有更快的跟蹤速度。
　　最后論文采用了一種基于功率平衡控制的光伏并網(wǎng)逆變器低電壓穿越控制策略。該策略在光伏逆變器低電壓穿越期間對輸入和輸出逆變器的功率分開控制，保持輸出電流有功分量不變的同時輸出盡可能多的無功功率以支撐電網(wǎng)電壓恢復(fù)，通過控制光伏陣列偏離最大功率點來降低逆變器輸入的