三電平光伏并網(wǎng)逆變器斷續(xù)脈寬調(diào)制的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著全球能源危機(jī)的不斷加劇，作為新能源產(chǎn)業(yè)之一的光伏發(fā)電技術(shù)受到廣泛關(guān)注和快速發(fā)展。光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心裝置，其并網(wǎng)效率和并網(wǎng)電能質(zhì)量是衡量一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)劣的關(guān)鍵，而PWM調(diào)制技術(shù)是影響這兩者的重要因素。因此，對(duì)在不同逆變器應(yīng)用場(chǎng)合下PWM調(diào)制策略的優(yōu)化性能進(jìn)行深入分析具有重要的意義。本文以一種結(jié)構(gòu)更優(yōu)化、系統(tǒng)效率更高、更有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器為研究對(duì)象，以成本低、損耗小的三電平T-NPC拓?fù)渥鳛橹麟娐方Y(jié)

2、構(gòu)，圍繞逆變器的損耗、并網(wǎng)電能質(zhì)量、濾波器設(shè)計(jì)等問題展開深入研究。
　　(1)三電平斷續(xù)脈寬調(diào)制(DPWM)策略的研究。從空間矢量角度對(duì)DPWM的原理進(jìn)行了詳細(xì)說明，并根據(jù)開關(guān)管空間箝位模式的變化，將DPWM分為6類。以一種簡單可行的零序電壓注入方式，給出了各類DPWM的實(shí)現(xiàn)方法及零序電壓疊加規(guī)律，并分析對(duì)比了SVPWM、DPWM的諧波特性。接著，針對(duì)三電平拓?fù)涞闹悬c(diǎn)電位不平衡問題，給出了一種通過注入零序電壓實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位平衡，同時(shí)

3、降低器件損耗的混合調(diào)制策略，并通過仿真驗(yàn)證了其控制中點(diǎn)平衡的良好性能。
　　(2)光伏并網(wǎng)逆變器的網(wǎng)側(cè)濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)。在非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器中，光伏池板對(duì)地產(chǎn)生的共模電流會(huì)產(chǎn)生干擾，增大并網(wǎng)電流諧波，影響逆變器正常運(yùn)行，甚至還會(huì)危害人身安全。通過對(duì)共?；芈返姆治?，建立了光伏并網(wǎng)逆變器的共模等效模型。針對(duì)共模電流和通用型LCL濾波器的共模諧振問題，采用了一種簡單、實(shí)用的共模差模解耦型的LCL濾波器設(shè)計(jì)方案，給出了DPWM下濾波器各

4、個(gè)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，仿真驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的理論正確性和實(shí)際可行性。
　　(3)不同功率因數(shù)情況下DPWM的器件損耗分析。為保證不同功率因數(shù)情況下器件始終有最小損耗，在對(duì)各類DPWM下功率器件的損耗進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，給出了一種隨功率因數(shù)角的變化，實(shí)時(shí)切換DPWM的最小損耗實(shí)現(xiàn)方法，并通過仿真驗(yàn)證了其可行性。
　　(4)對(duì)上述提出的DPWM策略和濾波器設(shè)計(jì)等進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。搭建了20kW的三電平T-NPC光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，