三相单级式并网光伏逆变器的研究

三相单级式并网光伏逆变器的研究

人类社会随着时代发展和进步,环境污染问题日益严重,并且不可再生能源的储量日益减少,新能源开发及利用越来越受到了人们的重视,现代新能源开发进入崭新的时代,光伏并网逆变器正向着高度集成化、控制方法有效精准等方面的方向发展。控制方法成为逆变器技术核心之一,控制技术关系到光伏逆变输出电能质量,据此,本文以三相并网光伏逆变器作为研究对象研究其控制方法,主要内容如下:我们现就当前的能源形势说明了逆变器的研究背景以及光伏发电的进程和开发意义,并阐述了世界光伏逆变器控制技术的发展现状。

针对三相单级式光伏并网逆变器的工作原理,给出了L型和LCL型数学模型及各自的特点,并做了简要分析,为控制策略选择做理论基础。文章的第二部分是在建立并网逆变器数学模型并阐述其工作原理的基础上,选择单级式为研究对象,对LCL解耦方法较困难的情况来说,本文在LCL逆变器引入了比例谐振控制器,对L型而言,分析了滞环控制和基于SVPWM的L型滤波器的控制方法。

最后进行了实验验证SVPWM控制可以实现无静差跟踪效果,能够满足系统设计的要求。基于上述分析,随后给出了三相并网光伏逆变器硬件电路设计与实现,包括主功率元器件的选型,IGBT损耗计算、电感电容设计,最后整定了元件的参数。

设计出相应的电路结构并研究了三相光伏逆变器实验结果及其分析,对L型的逆变器SVPWM控制,以及在LCL型逆变电路引入了比例谐振控制器,最后给出了其仿真波形,分析得出结果验证其有效性。