準Z源光信并網(wǎng)逆變器的研究與設計.pdf

1、在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，光伏并網(wǎng)逆變器連接太陽能電池板與電網(wǎng)，它的性能的好壞直接關系到光伏并網(wǎng)的成功與否。在這其中，準Z源光伏并網(wǎng)逆變器是近年來出現(xiàn)的一種新型逆變結構的變換器，該逆變結構彌補了傳統(tǒng)逆變器在拓撲結構上諸如可靠性差、效率低等缺陷。尤其在新能源逆變系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的電壓源與電流源逆變器由于自身的特點，存在應用范圍小、抗干擾能力弱等問題。本文著重分析了單相準Z源逆變器，該拓撲阻抗網(wǎng)絡中的電容承受的電壓明顯減小，而且該拓撲可以采用軟啟動阻

2、抗網(wǎng)絡電容電壓的方式消除了啟動沖擊，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　仿真和實驗波形也證明，該準Z源光伏并網(wǎng)逆變器能夠實現(xiàn)時刻捕捉太陽能電池板的最大功率點，并且在此工作點上，還能夠以單位功率因數(shù)的工作方式，向電網(wǎng)側供電，本文的主動孤島保護方法，具有孤島保護的功能。通過分析系統(tǒng)阻抗網(wǎng)絡狀態(tài)，對準Z源逆變器進行了數(shù)學建模，得到了阻抗網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)與控制框圖，采用直接控制準Z源逆變器交流側的輸出電流，調(diào)節(jié)負載電流就可以達到控制準Z網(wǎng)絡電容電壓的

3、目的，即間接控制逆變橋臂直流母線電壓峰值的控制策略，根據(jù)電感電流、直流母線電壓和輸出電流、電容電壓之間的函數(shù)關系式，進行調(diào)節(jié)器參數(shù)的設置，完成了控制器設計?？刂朴性凑伎毡?，實現(xiàn)了準Z源光伏并網(wǎng)逆變器以單位功率因數(shù)向電網(wǎng)饋電的目的。
　　首先，本文在詳細分析準Z源逆變器的各種工作狀態(tài)后，針對輸出電壓、電流的要求，設計了輸出端的濾波器。其次，本文詳細分析了準Z源逆變器的控制策略，采用簡單升壓調(diào)制法，通過單極性SPWM調(diào)制方式，插入了預

4、期的直通狀態(tài)，實現(xiàn)了升降壓的目的;提出了一種基于擾動觀察法直接控制直通占空比的控制策略，從而完成了MPPT的功能;然后，針對光伏并網(wǎng)逆變器的幾種鎖相環(huán)技術進行了對比分析，針對單相同步鎖相環(huán)、三相同步鎖相環(huán)的優(yōu)缺點，本文提出的一種虛擬三相同步鎖相環(huán)方法，并建立了該鎖相環(huán)相應的環(huán)路模型，進行了穩(wěn)定性分析，設計了控制器參數(shù)，最后給出了仿真和實際運行結果，證明了該鎖相環(huán)具有較好的工作性能。
　　通過上述的研究和設計策略，針對準Z源光伏并網(wǎng)