光伏逆變器并聯(lián)問題的研究

【摘要】：隨著能源和環(huán)境問題越來越突出，光伏發(fā)電作為一種戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，得到了快速發(fā)展。光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)問題是當(dāng)今光伏發(fā)電研究的熱門方向之一，隨著社會的發(fā)展和用電量需求的增加，許多負(fù)載設(shè)備對功率容量的要求越來越大，由于單模塊逆變器的擴充性和可靠性在實際應(yīng)用當(dāng)中會受到很大的限制，所以設(shè)計多模塊逆變器并聯(lián)再并網(wǎng)發(fā)電顯得尤為重要。 對于逆變器并聯(lián)均流控制的方法，過去已經(jīng)提出了許多具有不同復(fù)雜程度和均流性能的控制方法。由系統(tǒng)中各模塊是否需要通過互連線進行通信，可劃分為有線并聯(lián)控制方式和無互連線并聯(lián)控制方式。隨著逆變器并聯(lián)技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷成熟，高可靠性、高冗余度、智能化控制是主要發(fā)展方向，相對于有互連線并聯(lián)系統(tǒng)來說，無互連線并聯(lián)由于各模塊之間不需要信號的傳輸線而大大提高了抗干擾能力和可靠性。目前常用的無線并聯(lián)控制方式為下垂法，通過調(diào)整輸出功率來調(diào)節(jié)模塊輸出電壓。 首先介紹了目前各國能源問題的現(xiàn)狀，引出太陽能發(fā)電的意義和發(fā)展空間，進一步分析光伏逆變器對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要性。詳細(xì)研究了逆變器的主電路結(jié)構(gòu)和工作原理。 其次通過仿真模型的建立，分析并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流產(chǎn)生的原因，并對無并聯(lián)控制策略的雙閉環(huán)控制逆變器并聯(lián)系統(tǒng)進行仿真分析，通過仿真結(jié)果得出控制參數(shù)對并聯(lián)系統(tǒng)均流性能的影響。 然后分析分布式控制策略對并聯(lián)系統(tǒng)均流效果的調(diào)節(jié)作用，通過公式的推導(dǎo)和仿真實驗的結(jié)果得出分布式并聯(lián)控制策略可以很好的抑制系統(tǒng)環(huán)流，并改善電路的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。 最后引入了雙環(huán)控制逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的下垂法控制策略，通過分析并聯(lián)逆變器的環(huán)流特征，對采用傳統(tǒng)下垂法的并聯(lián)系統(tǒng)進行仿真，結(jié)果表明傳統(tǒng)下垂法能夠?qū)崿F(xiàn)均流和功率均分，但同時也會使系統(tǒng)的輸出特性變軟。進一步分析可知引入功率的微分項可以改善輸出外特性和系統(tǒng)的動態(tài)性能。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 逆變器 并聯(lián) PQ下垂法 并網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 引言8-10
• 1.2 逆變器并聯(lián)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢10-14
• 1.2.1 逆變器并聯(lián)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 逆變器并聯(lián)技術(shù)的發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 課題研究內(nèi)容14-16
• 2 逆變器數(shù)學(xué)模型的建立以及并聯(lián)系統(tǒng)的基本理論16-22
• 2.1 三相逆變器數(shù)學(xué)模型的建立16-18
• 2.2 逆變器并聯(lián)運行的基本原理與分析18-22
• 2.2.1 三相逆變器并聯(lián)主電路拓?fù)?/span>19
• 2.2.2 并聯(lián)三相逆變器的環(huán)流分析19-22
• 3 無并聯(lián)均流控制時并聯(lián)逆變器模型的建立和仿真22-30
• 3.1 雙環(huán)控制逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的建模和仿真22-25
• 3.2 控制參數(shù)對并聯(lián)系統(tǒng)的影響25-28
• 3.3 雙環(huán)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)仿真28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 4 分布式并聯(lián)控制方式分析30-37
• 4.1 雙環(huán)數(shù)字控制逆變器并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流特性研究30-34
• 4.1.1 并聯(lián)控制策略的作用30-33
• 4.1.2 控制參數(shù)對系統(tǒng)環(huán)流的影響33-34
• 4.2 單閉環(huán)模擬控制逆變器并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流特性研究34-36
• 4.2.1 影響系統(tǒng)環(huán)流的主要因素34-35
• 4.2.2 均流控制環(huán)的作用35-36
• 4.3 本章小結(jié)36-37
• 5 無互連線并聯(lián)系統(tǒng)控制策略建模及仿真37-56
• 5.1 傳統(tǒng)下垂法的控制原理37-41
• 5.1.1 并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的環(huán)流37-38
• 5.1.2 傳統(tǒng)下垂控制公式38-40
• 5.1.3 下垂控制系數(shù)的計算40
• 5.1.4 功率計算40-41
• 5.2 基于改進下垂法的雙環(huán)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)均流方案41-43
• 5.2.1 傳統(tǒng)下垂控制動態(tài)性能的優(yōu)化41-42
• 5.2.2 改善穩(wěn)態(tài)輸出電壓幅值和頻率誤差42-43
• 5.3 下垂控制逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的仿真43-52
• 5.3.1 采用下垂法并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流分析43-47
• 5.3.2 傳統(tǒng)下垂并聯(lián)控制仿真47-50
• 5.3.3 改進的下垂并聯(lián)控制仿真50-52
• 5.4 并聯(lián)逆變器并網(wǎng)運行分析52-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 6 總結(jié)與展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59

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