大功率光伏逆變器損耗模型的研究.pdf

1、眾所周知，在追求低碳社會(huì)的今天，太陽(yáng)能作為一種綠色新能源，越來越受到世界各國(guó)的關(guān)注。在各國(guó)政府的大力支持下，光伏產(chǎn)業(yè)得到了迅猛發(fā)展。
　　 目前，國(guó)內(nèi)掀起了建設(shè)光伏電站的熱潮。大功率光伏逆變器是光伏電站系統(tǒng)的重要組成部件，其效率是衡量并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的重要指標(biāo)之一。如果效率不達(dá)標(biāo)，則不能并網(wǎng)，需重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)。因此，本文圍繞大功率光伏并網(wǎng)逆變器的效率，基于逆變器各種損耗來源，建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型，為逆變器的效率設(shè)計(jì)提供參考，以此節(jié)省樣

2、機(jī)開發(fā)周期。
　　 論文從大功率光伏并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析IGBT功率器件、濾波電感、濾波電容、直流母線電容等主電路器件的功率損耗原理，分別建立了它們的損耗數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，基于500kW光伏逆變器系統(tǒng)中IGBT功率器件損耗模型，給出了它的算例分析。
　　 從數(shù)學(xué)損耗模型知道，濾波電感及濾波電容的功率損耗和流過它們的諧波電流關(guān)系很大。在分析基于空間矢量調(diào)制(SVPWM)逆變器輸出電壓諧波分量的基礎(chǔ)上，給出了一種計(jì)

3、算逆變器并網(wǎng)諧波的方法。根據(jù)諧波電流的分布，得到輸出濾波電感的鋁耗及鐵耗。
　　 分析了大功率光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中LCL濾波器結(jié)構(gòu)，給出了參數(shù)選型依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，分析了大功率光伏并網(wǎng)逆變器基于網(wǎng)側(cè)電壓定向的P-Q解耦控制策略，基于Matlab/Simulink實(shí)現(xiàn)了不同功率下，單位功率因數(shù)的仿真。根據(jù)仿真系統(tǒng)中FFT分析，并網(wǎng)諧波含量和理論計(jì)算值相差不大，驗(yàn)證了理論計(jì)算諧波方法的正確性。
　　 最后，根據(jù)歐洲效率功率測(cè)

4、試點(diǎn)，依托四川科陸新能的500kW光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了理論損耗模型的正確性。針對(duì)逆變器系統(tǒng)損耗的組分比例，對(duì)占損耗比重較大的功率器件損耗及濾波電感損耗，做了詳細(xì)探討。主要分析了調(diào)制度、負(fù)載電流、開關(guān)頻率等對(duì)功率器件的損耗影響，磁密、材料等對(duì)濾波電感的損耗影響。建議選用銅帶制作電感，選取合適開關(guān)頻率等方法來提高光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)效率。因此，通過光伏逆變器系統(tǒng)損耗模型預(yù)算損耗值大小，有效指導(dǎo)逆變器的設(shè)計(jì)，可以減小開發(fā)周期，提高開發(fā)效