離網(wǎng)光伏并聯(lián)逆變器輸出電能質(zhì)量控制技術(shù)研究.pdf

1、離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)分為集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)和戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)，它以電壓源的形式供給負(fù)載。根據(jù)現(xiàn)有的各種交流側(cè)并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)采用集中式并聯(lián)結(jié)構(gòu)以提升供電容量和可靠性。為滿足離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)對(duì)輸出電能質(zhì)量的要求：電壓波形質(zhì)量、電能瞬態(tài)特性、并聯(lián)模塊間均流效果等。本文從主電路和控制系統(tǒng)上提出相應(yīng)的改善措施，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 ①為抑制離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)輸出電壓諧波和高頻環(huán)流分量，主電路采用T型濾波器改善輸出

2、電能質(zhì)量。由于逆變輸出電壓所含開關(guān)頻率處的諧波分量不能通過(guò)閉環(huán)控制加以抑制，只依賴于主電路本身。通過(guò)對(duì)比分析T型濾波器與LC濾波器的傳遞函數(shù)和逆變輸出阻抗，可知T型濾波器具有高頻高衰減度和高頻高輸出阻抗的特性，使得T型濾波器能夠有效抑制開關(guān)頻率處的諧波電壓和環(huán)流，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了T型濾波器的有效性。
　　 ②針對(duì)傳統(tǒng)電流調(diào)節(jié)器跟蹤工頻指令精度不高的問(wèn)題，本文提出了基于魯棒模型跟隨控制的電流內(nèi)環(huán)。魯棒模型跟隨控制由三個(gè)簡(jiǎn)單的PI控制器構(gòu)

3、成，其低頻雙積分的特性，能夠更加精確地跟蹤工頻電流參考指令。內(nèi)嵌的參考模型使得魯棒模型跟隨控制受差數(shù)差異的影響較小，魯棒穩(wěn)定裕度高。
　　 ③針對(duì)PI控制帶寬有限引起的帶非線性負(fù)載時(shí)電壓波形畸變的問(wèn)題，論文提出了基于改進(jìn)重復(fù)控制的電壓調(diào)節(jié)器，獲得對(duì)周期參考信號(hào)的無(wú)靜差跟蹤。通過(guò)分析電流內(nèi)環(huán)作用前后的補(bǔ)償對(duì)象伯德圖，證明在重復(fù)控制參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)不可忽略電流內(nèi)環(huán)影響。提出了采用超前滯后環(huán)節(jié)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的陷波器，進(jìn)行相位輔助校正。針對(duì)重復(fù)控制

4、滯后一個(gè)基波周期的缺點(diǎn)，本文提出準(zhǔn)比例諧振控制作為參考信號(hào)的前饋通道，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)比例諧振控制“粗調(diào)”，重復(fù)控制“細(xì)調(diào)”。仿真分析了主電路參數(shù)差異和控制器參數(shù)對(duì)輸出性能的影響。
　　 ④搭建了兩個(gè)逆變模塊并聯(lián)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，本文提出的控制技術(shù)通過(guò)DSP2812編程實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于本文提出的控制技術(shù)，并聯(lián)系統(tǒng)在線性與非線性負(fù)載下均能輸出較好的電壓波形質(zhì)量，暫態(tài)響應(yīng)性能好，環(huán)流幅值得到較大的抑制。驗(yàn)證了本文提出的控制技術(shù)在改善離網(wǎng)光伏