三相級(jí)聯(lián)VSI光伏并網(wǎng)逆變器及控制策略研究.pdf

1、近年來，能源的日益不足，環(huán)境惡化，霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)，合理開發(fā)利用清潔新能源日漸被提上議程，綠色、節(jié)能、環(huán)保已成為當(dāng)今時(shí)代的主題。
　　三相級(jí)聯(lián)VSI并網(wǎng)逆變器相對(duì)于其他逆變器具有自身的特點(diǎn)和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):首先，相對(duì)于傳統(tǒng)的兩電平并網(wǎng)逆變器，其功率開關(guān)器件可承受更低水平的電壓，具有更低水平的頻率和更小的電壓變化率，而且三相級(jí)聯(lián)VSI并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流諧波畸變率比較低，抗電磁干擾能力強(qiáng);其次，相對(duì)于級(jí)聯(lián)H橋，在使用相同數(shù)量的功率開關(guān)

2、管的情況下三相級(jí)聯(lián)VSI電路輸出相同電平更高，有效的減小了直流環(huán)節(jié)電容的大小，降低了經(jīng)濟(jì)成本。所以，三相級(jí)聯(lián)VSI并網(wǎng)逆變器在處理高壓、大功率的問題中具有廣泛的適用性。
　　基于此本文以三相級(jí)聯(lián)VSI并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并將有限控制集模型預(yù)測(cè)控制技術(shù)運(yùn)用于三相級(jí)聯(lián)VSI并網(wǎng)系統(tǒng)中對(duì)模型預(yù)測(cè)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。針對(duì)MPC控制中計(jì)算量比較大并且存在采樣和預(yù)測(cè)電流延時(shí)問題設(shè)計(jì)加入電流反饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)和算法

3、簡(jiǎn)化環(huán)節(jié)。最后通過Simulink仿真驗(yàn)證了理論分析的可行性。
　　根據(jù)三相級(jí)聯(lián)VSI電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)建立其數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)三相級(jí)聯(lián)VSI電路的輸出電壓、電流和有功功率等基本電量的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)式。將三相級(jí)聯(lián)VSI電路中抑感電流折算到逆變器交流側(cè)LCL濾波電路中，建立其等效電路模型。三相級(jí)聯(lián)VSI的各個(gè)獨(dú)立單元模塊交流側(cè)輸出不具有對(duì)稱性，但是整個(gè)系統(tǒng)交流側(cè)輸出具有三相對(duì)稱的特性。
　　對(duì)于三相級(jí)聯(lián)VSI光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的MP

4、C技術(shù)的研究，首先構(gòu)建三相級(jí)聯(lián)VSI系統(tǒng)在兩相α、β坐標(biāo)系下的離散預(yù)測(cè)模型，構(gòu)造其預(yù)測(cè)控制標(biāo)函數(shù)。然后針對(duì)有限控制集模型預(yù)測(cè)控制中存有的延時(shí)問題，設(shè)計(jì)采用兩個(gè)采樣周期預(yù)測(cè)值和相角補(bǔ)償法對(duì)采樣和電流延時(shí)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。為解決模型預(yù)測(cè)控制中計(jì)算量大的問題，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化計(jì)算環(huán)節(jié)，使計(jì)算得到簡(jiǎn)化，并且不影響系統(tǒng)的控制性能。最后提出基于電流反饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)和簡(jiǎn)化算法環(huán)節(jié)改進(jìn)的MPC控制三相級(jí)聯(lián)VSI并網(wǎng)系統(tǒng)的具體控制方案。通過Simulink仿真驗(yàn)證采用M