單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益突出，作為清潔能源的太陽能越來越受到重視。未來太陽能利用的主要形式是光伏并網(wǎng)發(fā)電。隨著數(shù)字信號處理器性能的不斷提高，使得光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的控制策略成為可能。本文以單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制策略為研究對象，以提高單相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制性能為主要研究目標(biāo)，以解決單相并網(wǎng)逆變器控制中存在的問題為研究內(nèi)容，展開了對同步參考坐標(biāo)系鎖相環(huán)、單相并網(wǎng)逆變器電流內(nèi)環(huán)控制等關(guān)鍵問題的研究。
　　單相并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)同

2、步依賴于電網(wǎng)電壓相位信息的精確檢測。同步參考坐標(biāo)系鎖相環(huán)方法被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)電壓相位信息的提取。各種同步參考坐標(biāo)系鎖相環(huán)方法的主要不同之處在于正交信號發(fā)生器。電網(wǎng)電壓采樣環(huán)節(jié)會將直流偏置分量引入到電網(wǎng)電壓輸入信號中，影響鎖相環(huán)的性能。為消除直流偏置分量對鎖相環(huán)性能的影響，本文對傳統(tǒng)二階廣義積分器法進(jìn)行了改進(jìn)，增加了一個消除直流分量的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。仿真與實(shí)驗結(jié)果表明本文所提出的鎖相環(huán)方法具有良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能。
　　基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系

3、的比例積分控制已經(jīng)在三相系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，對于單相并網(wǎng)逆變器，由于主電路缺少一個自由度，無法直接通過傳統(tǒng)坐標(biāo)變換將交流量轉(zhuǎn)換成直流量。傳統(tǒng)的解決方案是通過將實(shí)際物理量延時1/4個電網(wǎng)周期構(gòu)造虛擬正交量，該方法會惡化系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。通過分析并網(wǎng)電流交流量與直流量之間的關(guān)系，構(gòu)建了一種基于變步長最小均方算法的靜止/旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換策略，無需構(gòu)造虛擬正交量。在所提策略的基礎(chǔ)上增加了預(yù)測環(huán)節(jié)，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度。仿真與樣機(jī)試驗驗證