風光互補逆變器串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析及控制.pdf

1、本文針對目前廣泛采用的逆變器并聯(lián)風光互補獨立發(fā)電系統(tǒng)存在環(huán)流、輸出電壓諧波含量大等問題，提出了多單元逆變器串聯(lián)的風光互補發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)將多個風電和光電單元的逆變器在輸出交流側串聯(lián)，對所有逆變器進行載波移相SPWM控制，輸出為多電平電壓波形。
　　 文中給出了風光互補逆變器串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)的結構，詳述了輸出逆變器工作原理，對交流母線并聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)與串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)在輸出電壓諧波、直流側電壓波動對輸出電壓的影響兩方面做了比較分析。結果顯示：

2、串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)各逆變器單元合成多電平電壓時抵消了大量諧波，輸出電壓中總諧波含量大大減小，輸出電壓正弦度更好；系統(tǒng)輸出電壓為各單元串聯(lián)合成，利用它們之間的互補作用，可有效降低直流側電壓波動對輸出電壓的影響。
　　 通過合理地近似，將串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)等效為單電源簡單輸電系統(tǒng)，比較了這種系統(tǒng)與簡單無窮大系統(tǒng)在輸出功率、輸出端電壓方面的不同。在此基礎上，運用最大功率法對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進行了初步分析，找到了負荷極限和臨界點的求取方法。結果顯示系

3、統(tǒng)負荷功率極限、臨界運行點取決于其最大發(fā)電功率，隨風、光資源變化。結合系統(tǒng)特點提出了通過在輸出電壓閉環(huán)控制中加入補償環(huán)節(jié)、增大發(fā)電容量、制訂合理的能量管理規(guī)則等措施以保持負荷端電壓、提高系統(tǒng)負荷功率極限、增強穩(wěn)定電壓的能力。
　　 搭建了5單元逆變器串聯(lián)電路，對各逆變器單元采用載波移相SPWM調制，得到了十一電平的輸出電壓波形，與兩電平逆變器輸出電壓相比，電平數(shù)更多，正弦度更好。在輸出電壓相同的情況下，逆變器串聯(lián)電路直流側電壓等