光伏發(fā)電三相并網(wǎng)逆變器的研究.pdf

1、目前,世界能源結(jié)構(gòu)仍然主要以化石能源為主體結(jié)構(gòu),而化石能源為不可再生資源,大量耗用必將導(dǎo)致能源的日益枯竭,并且在生產(chǎn)和消費(fèi)過程中導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重的破壞。太陽能是一種清潔環(huán)保的可再生能源,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行光伏發(fā)電是太陽能利用的一種重要形式。目前,光伏并網(wǎng)發(fā)電是世界光伏發(fā)電系統(tǒng)的主流應(yīng)用方式。其中,光伏發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤控制和并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流控制是并網(wǎng)發(fā)電的兩個(gè)關(guān)鍵部分。本論文主要針對(duì)這兩個(gè)部分進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:<

2、br>　　 首先,對(duì)光伏發(fā)電三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)常用的幾種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,確定本論文所研究的三相并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器(其中,Boost升壓變換電路是前級(jí)DC-DC變換器較為理想的選擇,后級(jí)DC-AC逆變器通常采用全橋逆變電路),并分別對(duì)兩級(jí)電路的工作原理進(jìn)行了分析。
　　 其次,介紹了光伏電池的工作原理及其基本特性,對(duì)幾種常用的光伏發(fā)電MPPT(Maximum Power

3、Point Tracking,最大功率點(diǎn)跟蹤)法,比如電導(dǎo)增量法、恒定電壓法以及擾動(dòng)觀察法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在此基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)MPPT算法—基于變步長的滯環(huán)比較擾動(dòng)觀測(cè)法。為了驗(yàn)證該方法的快速性和準(zhǔn)確性,利用MATLAB/Simulink軟件分別對(duì)常用的擾動(dòng)觀測(cè)法和改進(jìn)法進(jìn)行了仿真研究。從仿真結(jié)果可以看出,變步長的滯環(huán)比較擾動(dòng)觀測(cè)法不僅能夠快速地跟蹤最大功率點(diǎn),而且有效地避免了在擾動(dòng)觀測(cè)法中出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象,從而提高了光伏系統(tǒng)的發(fā)

4、電效率。
　　 最后,分析比較了常用的逆變器電流控制策略,重點(diǎn)分析了三相并網(wǎng)逆變器在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,建立了本文所采用的SVPWM(Space Vector Pulse Width Modul,空間電壓矢量脈寬調(diào)制)控制策略。若在該算法基本原理的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行公式的推導(dǎo)和計(jì)算,將會(huì)增加控制器的設(shè)計(jì)的難度。因此,本論文通過對(duì)該算法進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了逆變器的數(shù)字化控制。仿真結(jié)果證明了利用該算法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)控制要求,提高系統(tǒng)的