電網不平衡時光伏逆變器控制技術研究.pdf

1、由于能源危機，新能源的開發(fā)和利用迫在眉睫。太陽能以其能量巨大、非枯竭和清潔安全等特點，作為理想的可持續(xù)發(fā)展綠色能源越來越受到人們的廣泛關注。光伏發(fā)電是太陽能利用的重要形式，其應用推廣具有很大的現實意義。近幾年來，光伏發(fā)電技術逐漸受到國際社會的重視：光伏發(fā)電系統的裝機容量不斷增加，光伏電站接入電網的電壓等級越來越高等。此時，電網電壓不平衡對光伏系統造成的影響不容忽視，光伏逆變器在電壓不平衡情況下的控制問題逐漸受到重視。本文以兩級式三相光伏

2、并網系統為研究對象，對電壓不平衡時光伏逆變器控制及并網電流畸變、過調和不對稱等問題進行探討。
　　論文首先闡述了電網電壓不平衡產生的原因，以及所帶來的危害；通過對這些危害的分析，說明電壓不平衡時對光伏逆變器控制技術進行研究具有重要的實際意義。其次，文章深入分析了現有電壓不平衡時并網逆變器的各種控制方法，根據各種方法實現方式的不同，將方法歸類并總結各自的優(yōu)缺點，以便于方法之間的對比、選擇和深入研究的開展。
　　目前電網不平衡時

3、并網逆變器的控制研究主要以抑制并網功率和直流側的二次波動為研究點，并網電流存在負序分量，幅值不對稱且過調。但隨著光伏發(fā)電系統裝機容量的增加，過調的不對稱電流會對電網造成新的影響：過電流會導致光伏系統從電網斷開，并網功率流動發(fā)生大幅度變化；變壓器、線路損耗增加等。因此本文主要針對電網電壓不平衡時并網電流畸變、過調和不對稱問題的解決方法進行研究。通過分析得知，由于并網電流中存在負序分量，導致電流不對稱；電網不平衡時電壓降落，但光伏系統注入電

4、網的功率沒有改變，故并網電流幅值會增加。根據光伏陣列的固有特性（即輸出功率可調節(jié)特性），提出一種光伏陣列定功率與最大功率跟蹤雙模式控制策略，電壓不平衡發(fā)生時定功率控制起主要作用；正常情況下，光伏陣列按照MPPT（Maximum Power Point Tracking）輸出控制；詳細推導了電壓不平衡時dq旋轉坐標系下正負序電壓分量與電壓不平衡程度的關系，基于此關系，對現有的正序控制進行了改進，提出一種正序補償控制方法；結合光伏陣列定功率

5、與MPPT雙模式控制策略和正序補償控制，既能實現單位功率因數并網，又能抑制并網電流超調，使電流對稱并網，控制方式實現簡單，能夠滿足并網電能質量的要求。
　　建立了兩級式三相光伏并網發(fā)電系統，直流側使用直接功率控制，以帶低通濾波器的PI控制器作為控制器，電流環(huán)采用dq解耦控制。在Matlab/simulink中建立系統仿真模型，通過仿真驗證了系統的并網性能和文中提出控制策略的效果。利用實驗室所購置的光伏并網實驗系統進行了驗證實驗，以