中壓APF與光伏并網(wǎng)發(fā)電集成裝置研究.pdf

1、目前,有源電力濾波器和光伏并網(wǎng)變流器都存在容量小、功能單一等問題,考慮到它們的主電路拓?fù)湎嗨?并網(wǎng)原理類同,本文的研究目標(biāo)是將有源濾波和光伏并網(wǎng)發(fā)電兩個(gè)功能集成于同一中壓并網(wǎng)裝置,這樣既提高了并網(wǎng)等級,擴(kuò)展了裝置容量,又增加了設(shè)備利用率,減少了硬件成本。
　　首先,研究了基于級聯(lián)型有源電力濾波器的控制方法,諧波檢測部分選取p qii諧波檢測法,電流補(bǔ)償跟蹤控制選取三角波比較法,SPWM調(diào)制法選取載波移相調(diào)制法。針對級聯(lián)型變流器各個(gè)

2、直流側(cè)電容電壓不平衡這一問題,分析了電壓不平衡機(jī)理,深入研究了一種均壓和穩(wěn)壓控制策略,通過改變有功電流指令來調(diào)整變流器與電網(wǎng)間的有功功率交換,進(jìn)而對直流側(cè)電容進(jìn)行充放電控制。
　　其次,選取兩級式變換器作為光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的主電路,在H橋級聯(lián)型變流器的每個(gè)直流側(cè)加上 BOOST變換器。研究了級聯(lián)型光伏并網(wǎng)變流器的控制方法,包括 MPPT方法、電流跟蹤方法和三相功率均衡策略等。針對級聯(lián)型光伏并網(wǎng)變流器可能存在的三相輸出功率不平衡的問題,

3、分析了不平衡機(jī)理和可能造成的后果,通過注入零序電壓分量來平衡三相電網(wǎng)電流,其中零序分量通過最大最小值法計(jì)算而來。
　　然后,對比了APF和光伏并網(wǎng)逆變器在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制目標(biāo)和控制方法上的異同點(diǎn),以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了綜合二者功能的集成裝置。并聯(lián)型 APF跟蹤的是負(fù)載電流,光伏并網(wǎng)系統(tǒng)跟蹤的是電源電流,將他們的基波有功分量提取出來,加和在一起生成并網(wǎng)指令電流。由于級聯(lián)型變流器的直流側(cè)相互獨(dú)立,且并網(wǎng)電壓相對較高,所以它的交流側(cè)電感和直流側(cè)

4、電容都有一定的特殊性。并網(wǎng)電感的選擇同時(shí)考慮了APF和光伏發(fā)電的工作特點(diǎn),提出了基于諧波分析的級聯(lián)型變流器的電感選擇新方法。直流側(cè)電容則只考慮了APF的工作需要,利用無功和諧波電流引起脈動(dòng)的允許值來選擇。鎖相環(huán)節(jié)選取軟件實(shí)現(xiàn)的三相鎖相環(huán)方法。
　　最后,對以上控制方法進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,級聯(lián)型有源電力濾波器能夠有效補(bǔ)償諧波及無功電流,級聯(lián)型光伏并網(wǎng)變流器能夠有效進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電,集成二者功能的統(tǒng)一系統(tǒng)能夠同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能并且順利切