光伏并網(wǎng)逆變器直接功率控制策略研究.pdf

1、近年來，為了解決能源枯竭的問題和適應環(huán)境保護的發(fā)展需要，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術受到日益重視。特別是逆變器的控制策略作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心，受到了國內外學者的廣泛關注。逆變器的直接功率控制策略（Direct Power Control， DPC）不需要把功率變量轉化成對應的電流變量，而是直接控制逆變器輸出的瞬時功率，具有系統(tǒng)響應速度快，魯棒性好，結構簡單的優(yōu)點。本文以兩級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，重點討論了并網(wǎng)逆變器的直接功率控制策略，

2、提出了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)直接功率控制策略的改進方法。
　　首先，本文介紹了光伏電池的工作原理和輸出特性，建立了適用于工程實際的光伏電池數(shù)學模型。分析了幾種常見的最大功率點跟蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT)算法。根據(jù)光伏電池的輸出特性，采用了一種變步長模糊最大功率點跟蹤控制算法。與電導增量法對比仿真，驗證了該模糊控制 MPPT具有跟蹤速度快，穩(wěn)態(tài)精度較高，在最大功率點附近振蕩較小的優(yōu)點。
　　

3、其次，推導了三相電壓型并網(wǎng)逆變器在不同坐標系下的數(shù)學模型，介紹了瞬時功率理論和傳統(tǒng)直接功率控制策略。提出了開關矢量d、q坐標投影法，詳細分析了八種開關矢量對逆變器輸出功率的影響，根據(jù)分析結果建立一種DPC新型開關表。通過仿真驗證了新型開關表DPC具有電流諧波含量低，穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點。
　　再次，為了進一步改進DPC控制策略，提出了一種模糊直接功率控制策略，主要思想是利用模糊控制器取代傳統(tǒng)直接功率控制策略中的滯環(huán)比較器，解決了滯環(huán)控

4、制靈活性較差的缺點。根據(jù)理論分析，設計了模糊控制器。仿真結果表明：模糊直接功率控制相比于滯環(huán)比較直接功率控制能更好的抑制電流諧波、減小穩(wěn)態(tài)功率波動。
　　最后，重點分析了基于直接功率控制的三種無功補償工作模式。利用直接功率控制策略具有快速功率控制響應的特點，提出了光伏并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電與無功補償功能相結合的工作模式。實現(xiàn)了并網(wǎng)逆變器的多功能使用，不僅可以并網(wǎng)發(fā)電，而且可以改善電網(wǎng)的電能質量，提高設備的利用率。利用Matlab/