光伏并網逆變器零電壓穿越控制研究.pdf

1、作為清潔能源中的典型代表，光伏發(fā)電技術這幾年來取得了長足的進步與發(fā)展。但隨著光伏發(fā)電總量的不斷提高，光伏電站對電網安全穩(wěn)定運行的影響逐漸顯現。若大容量光伏電站在故障期間自動脫網，則會造成電網頻率、電壓崩潰，給生產、生活帶來巨大損失。為將故障期間光伏電站對電網的不利影響降到最低，同時加快電網的自愈速度，我國制訂了相關的并網標準，其中就包括零電壓穿越。所以對此展開研究對保障光伏電站及電網的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。
　　本文在掌握光伏

2、電池發(fā)電原理和輸出特性的基礎上，對最大功率點跟蹤算法、并網逆變器的拓撲結構進行了分析，以單級式并網逆變器為研究對象，建立了逆變器的數學模型，確定了并網控制策略，即電壓外環(huán)電流內環(huán)雙閉環(huán)控制，并進行了仿真研究。仿真結果表明，擾動觀察法能夠快速、準確搜尋到不同外界環(huán)境下光伏電池所對應的最大功率點，雙閉環(huán)控制策略能夠確保逆變器將光伏電池發(fā)出的功率及時輸送到電網，從而實現光伏并網。
　　針對電網側對稱故障和非對稱故障時并網逆變器的響應特性

3、，分別從逆變器直流側電壓、并網電流、輸出功率三個方面進行討論，分析了光伏電站在電網故障期間脫網的原因，即并網電流過大。并通過仿真實驗來驗證。
　　根據零電壓穿越規(guī)定要求，將并網電流三相對稱、不過流、并按規(guī)定向電網注入無功電流作為控制目標，先后提出了直流電流控制、有限集預測控制和模型預測調制函數控制這三種零電壓穿越方法。直接電流控制方法引入雙電流閉環(huán)控制來實現對正、負序電流有功無功分量的解耦和對指令值的快速跟蹤;有限集預測控制方法通

4、過建立故障期間逆變器的離散數學模型，引入價值函數對所有可能的開關狀態(tài)做評價來選取最終動作的開關狀態(tài);模型預測調制函數控制方法則在模型預測控制方法的基礎上進行了改進，對方差評價函數求導算出最小電流誤差調制函數并基于固定開關頻率的SPWM獲取逆變器的驅動信號。仿真結果表明，三種方法均能實現電網故障期間的零電壓穿越且滿足其規(guī)定要求。但相比于其它兩種方法，模型預測調制函數控制方法下的并網電流響應速度最快、超調量和總諧波失真率更小，具有較好的控制