光伏并網(wǎng)逆變器的LCL濾波器優(yōu)化與設(shè)計(jì).pdf

1、光伏發(fā)電在全球能源消耗方式中有著重要地位，太陽能光伏發(fā)電毫無疑問地成為將來重要能源供給來源。光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，擔(dān)當(dāng)著能量轉(zhuǎn)換與控制的重要角色，所以并網(wǎng)逆變器的研究成為電力電子行業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容。逆變器開關(guān)器件是電網(wǎng)重要的諧波污染源，LCL型并網(wǎng)逆變器擁有較高的濾波性能，被普遍應(yīng)用在高電壓大功率場合，但自身諧振問題將導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)，要求添加有關(guān)控制方法和改進(jìn)結(jié)構(gòu)才能滿足并網(wǎng)要求。本文的研究工作主要有：
　

2、?。?）通過重點(diǎn)分析光伏并網(wǎng)逆變器這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，介紹了并網(wǎng)逆變器的研究現(xiàn)狀，并按照并網(wǎng)電流諧波要求，提出了諧波消除方案；介紹了并網(wǎng)逆變器的基本拓?fù)洳季?，建立了光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型；憑借并網(wǎng)逆變器控制方案的現(xiàn)狀為依托，從并網(wǎng)濾波器這一對象出發(fā)，研究了采取不同濾波結(jié)構(gòu)下并網(wǎng)逆變器的控制方法，并將LCL結(jié)構(gòu)作為研究關(guān)鍵。
　　（2）詳細(xì)分析了目前國內(nèi)外LCL濾波器不同參數(shù)的選定要求，并提出了該系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方案，在該方案下電感值要求

3、低、擁有顯著的濾波效果，并給出設(shè)計(jì)實(shí)例；針對LCL濾波器的固有諧振問題，再對比國內(nèi)外重點(diǎn)諧振抑制方法，對LCL濾波器的諧振抑制方案作了優(yōu)化，提出了分裂電容阻尼方案和分裂電容改進(jìn)型方案，并對它們的諧振抑制效果和阻尼損耗進(jìn)行研究；針對系統(tǒng)高頻諧波，尤其是開關(guān)頻率處和二倍開關(guān)頻率處的諧波，優(yōu)化了LCL濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出兩種LCL改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并分析對比了兩種濾波器的性能。
　?。?）利用Matlab中的Simulink平臺，建立并網(wǎng)

4、逆變器模型用于仿真及理論驗(yàn)證。利用仿真實(shí)驗(yàn)，對提出的兩種諧振抑制優(yōu)化方案，分裂電容阻尼方案和分裂電容改進(jìn)型方案，進(jìn)行逐一驗(yàn)證，得出它們能夠進(jìn)一步降低并網(wǎng)電流畸變率以及系統(tǒng)的損耗。此外，驗(yàn)證了LCL濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，即LLCL和LCLLC型拓?fù)?，它們有更好的諧波抑制能力，同時(shí)將兩者的阻尼方案進(jìn)行比較分析，仿真得出，LLCL以及LCLLC改進(jìn)型濾波結(jié)構(gòu)能有效地濾除開關(guān)頻率處諧波，LCLLC結(jié)構(gòu)比LLCL結(jié)構(gòu)有更強(qiáng)的高頻諧波衰減特性。最