光伏并網(wǎng)逆變器的LCL濾波器優(yōu)化與設計.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)的關鍵環(huán)節(jié)，擔當著能量轉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)的重點內(nèi)容。逆變器開關器件是電網(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，被普遍應用在高電壓大功率場合，但自身諧振問題將導致系統(tǒng)進入不穩(wěn)定狀態(tài)，要求添加有關控制方法和改進結構才能滿足并網(wǎng)要求。本文的研究工作主要有：
　

2、?。?）通過重點分析光伏并網(wǎng)逆變器這一關鍵環(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)逆變器的基本拓撲布局，建立了光伏并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型；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構下并網(wǎng)逆變器的控制方法，并將LCL結構作為研究關鍵。
　?。?）詳細分析了目前國內(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，并給出設計實例；針對LCL濾波器的固有諧振問題，再對比國內(nèi)外重點諧振抑制方法，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型方案，并對它們的諧振抑制效果和阻尼損耗進行研究；針對系統(tǒng)高頻諧波，尤其是開關頻率處和二倍開關頻率處的諧波，優(yōu)化了LCL濾波器的拓撲結構，提出兩種LCL改進拓撲結構，并分析對比了兩種濾波器的性能。
　　（3）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證。利用仿真實驗，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型方案，進行逐一驗證，得出它們能夠進一步降低并網(wǎng)電流畸變率以及系統(tǒng)的損耗。此外，驗證了LCL濾波器拓撲結構優(yōu)化方案，即LLCL和LCLLC型拓撲，它們有更好的諧波抑制能力，同時將兩者的阻尼方案進行比較分析，仿真得出，LLCL以及LCLLC改進型濾波結構能有效地濾除開關頻率處諧波，LCLLC結構比LLCL結構有更強的高頻諧波衰減特性。最