基于Z源逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、太陽能發(fā)電是重要的可再生能源技術之一，其中逆變器承擔著至關重要的核心角色。通常為了獲得較高的逆變輸出，會在逆變器的前端增加升壓電路構成兩級式逆變器，經(jīng)過兩級變換不僅降低了效率，而且嚴格禁止逆變橋上下橋臂直通狀態(tài)的發(fā)生。本文以Z源逆變器為研究對象，針對其在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的具體應用，對其并網(wǎng)控制方案和防孤島保護等進行深入詳細的研究。
　　本文首先總結了國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電技術發(fā)展現(xiàn)況，明確并網(wǎng)逆變器的作用及設計指標，將Z源逆變器和傳

2、統(tǒng)的逆變器對比分析，其電容和電感構成獨特的Z網(wǎng)絡不僅能夠適應各種輸入源，而且由于Z網(wǎng)絡的升降壓特性使其具有更寬的輸入電壓范圍;并且Z源逆變器允許直通狀態(tài)的存在，使得系統(tǒng)的可靠性得到大大的提高。然后，依據(jù)Z源逆變器與電網(wǎng)并聯(lián)需滿足的條件來確定控制目標，建立并網(wǎng)逆變器的模型來設計控制器，由于模型在d、q軸上的耦合，在電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)矢量控制時，將三相電流交流量變換到同步坐標系下的直流量并變換用作前饋的解耦量，采用經(jīng)典的PI控制達到交流量的無靜差

3、控制，再將矢量的定向選擇為電網(wǎng)電壓，即q軸分量為零，在電網(wǎng)穩(wěn)定平衡時，將帶有直通零矢量的SVPWM波用到Z源升壓和逆變并網(wǎng)控制中，控制電流在d、q軸的分量就可以實現(xiàn)并網(wǎng)有功和無功的獨立控制，使輸出并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻率同相位。最后，在MATLAB環(huán)境下驗證，控制Z網(wǎng)絡的直通矢量的占空比可以實現(xiàn)Z網(wǎng)絡的升壓;采用電網(wǎng)電壓定向的帶有直通零矢量的并網(wǎng)控制方案能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)無功電流和有功電流的單獨控制，系統(tǒng)可以工作在單位功率因數(shù)并網(wǎng)運行狀態(tài)。<