一種基于H6橋的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究.pdf

1、在傳統(tǒng)能源短缺和環(huán)境日益惡化的大背景下，尋求環(huán)保的可再生能源迫在眉睫。太陽能作為一種綠色、儲存量足的可再生能源越來越受到關(guān)注，其中，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)是利用太陽能的有效途徑之一，而并網(wǎng)逆變器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其拓撲結(jié)構(gòu)和并網(wǎng)控制技術(shù)決定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和電能質(zhì)量。本文采用了一種高效的H6拓撲，解決了傳統(tǒng)橋式拓撲用于非隔離系統(tǒng)存在的逆變效率低、共模電流大等問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了非隔離型單相光

2、伏并網(wǎng)逆變器拓撲普遍存在的寄生電容和直流分量問題。在非隔離型傳統(tǒng)橋式拓撲模型的基礎(chǔ)之上，詳細分析了此類拓撲共模電流產(chǎn)生的機理，得到了抑制共模電流的條件，給出了一種能夠有效抑制共模電流的H6逆變拓撲。⑵前級DC-DC電路實現(xiàn)最大功率點跟蹤和母線電壓穩(wěn)定，后級H6逆變器實現(xiàn)并網(wǎng)控制功能。結(jié)合本系統(tǒng)實際情況，選擇L型濾波器，并對L型濾波器參數(shù)進行了設(shè)計。在電感電流連續(xù)模式下，分析了Boost電路的升壓原理，為后面的Matlab仿真提供理論基礎(chǔ)

3、。⑶對前級部分和后級部分的控制策略進行了獨立的設(shè)計。針對傳統(tǒng)電導增量法存在的“誤判”問題，采用了一種基于恒定電壓法結(jié)合變步長電導增量法的 MPPT控制策略；重點分析了并網(wǎng)電流逆變控制技術(shù)，分別探究了 PI控制和PR控制的原理及優(yōu)缺點，針對兩種控制方法的局限性，提出了基于PI+QPR復合并網(wǎng)控制策略，并對控制器進行理論分析，對改善并網(wǎng)電流質(zhì)量有一定的意義。⑷在Matlab R2016b/Simulink平臺上搭建基于H6橋單相光伏并網(wǎng)逆變

4、系統(tǒng)仿真模型，根據(jù)控制器所設(shè)計的參數(shù)，分別對PR控制、PI控制和PI+QPR控制仿真實驗，從無靜差跟蹤能力、抗干擾性和抑制直流分量能力等三個方面性能進行對比，來體現(xiàn)PI+QPR復合控制的優(yōu)越性，另外，復合控制還具備對電網(wǎng)低次諧波的補償能力；同時，通過仿真驗證了恒定電壓法結(jié)合變步長電導增量法良好的動態(tài)特性。⑸仿真和實驗結(jié)果表明：基于H6拓撲提出的PI+QPR控制策略不僅可以實現(xiàn)無靜差跟蹤，而且還可以抑制低頻直流分量，有效地減小了并網(wǎng)電流T