基于單相光伏的多逆變器并聯(lián)控制方法研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的過度消耗和生態(tài)環(huán)境的日漸惡化，新能源以分布式發(fā)電形式進(jìn)入電力市場(chǎng)，其戰(zhàn)略地位也日益凸顯。其中，光伏發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)在新能源家族中異軍突起，發(fā)展前景樂觀，正在成為未來主導(dǎo)的發(fā)電方式之一。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們對(duì)電力需求的日益增加，單臺(tái)光伏發(fā)電裝置已經(jīng)顯示出其局限性，不再符合時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，加之電力電子技術(shù)的日新月異，光伏發(fā)電技術(shù)正朝著大功率、高安全性的并聯(lián)運(yùn)行方向發(fā)展，因此，多逆變器并聯(lián)控制方法的研究就顯示

2、出非凡的價(jià)值和超遠(yuǎn)的意義。
　　本文以基于單相光伏逆變器的多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)為研究對(duì)象，首先從單相光伏逆變器的建模入手，設(shè)計(jì)了其主電路參數(shù)及解耦控制策略。并以含兩臺(tái)單相光伏逆變器的并聯(lián)系統(tǒng)為例，通過建立其等效電路，對(duì)多逆變器并聯(lián)運(yùn)行模式進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于虛擬阻抗的下垂控制策略，并設(shè)計(jì)了下垂控制器和虛擬阻抗環(huán)。
　　接下來，針對(duì)微電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的電能質(zhì)量問題，本文提出了一種孤島模式下的電壓波形改善方

3、法。該方法通過引入特征次微電網(wǎng)諧波電壓反饋環(huán)節(jié)來實(shí)時(shí)調(diào)整并聯(lián)逆變器的等效輸出阻抗，從而有利于降低并網(wǎng)點(diǎn)諧波含量，改善微電網(wǎng)的電壓基準(zhǔn)，有效提高逆變器輸出電壓質(zhì)量。文中分析了電壓波形改善方法的原理，并針對(duì)傳統(tǒng)下垂控制存在穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性不足的缺點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)下垂控制方法。同時(shí)，本文還設(shè)計(jì)了多環(huán)電壓控制器，給出了多逆變器并聯(lián)運(yùn)行的整體控制策略，分析了不同電壓諧波補(bǔ)償參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響。在上述理論分析的基礎(chǔ)上，在Matlab/Simulink

4、仿真平臺(tái)中搭建了帶非線性負(fù)載、額定功率為2kW的兩臺(tái)逆變器并聯(lián)運(yùn)行的仿真模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了上述電壓波形改善方法的有效性。
　　最后，本文設(shè)計(jì)了帶非線性負(fù)載的多逆變并聯(lián)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。文中詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)的主要硬件電路設(shè)計(jì)，軟件功能的整體結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵子程序的流程圖，并在實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)上對(duì)本文所提兩種控制方案進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)比分析了這兩種方案對(duì)逆變器電壓波形改善效果、環(huán)流抑制以及電能質(zhì)量的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本文所提電壓波形