【摘 要】
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光伏发电系统中的逆变器承担着连接电网与光伏系统的重要作用,当光伏逆变器并网运行时,其交流侧输出功率应当满足并网运行的要求,这将造成逆变器交/直流侧功率不平衡现象的出现,该现象会在逆变器直流侧引起不必要的二倍频纹波脉动,降低逆变器直流输入源的利用率。常规的解决方法是在逆变器直流侧或交流侧并联一个大电解电容,这种方法虽然简单可行,但电解电容的寿命较短,间接影响光伏逆变器的使用寿命。针对该问题,本文对光
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光伏发电系统中的逆变器承担着连接电网与光伏系统的重要作用,当光伏逆变器并网运行时,其交流侧输出功率应当满足并网运行的要求,这将造成逆变器交/直流侧功率不平衡现象的出现,该现象会在逆变器直流侧引起不必要的二倍频纹波脉动,降低逆变器直流输入源的利用率。常规的解决方法是在逆变器直流侧或交流侧并联一个大电解电容,这种方法虽然简单可行,但电解电容的寿命较短,间接影响光伏逆变器的使用寿命。针对该问题,本文对光伏逆变器功率解耦问题展开研究,提出采用主动功率解耦电路来消除逆变器直流侧二倍频脉动问题。为了解决传统的功率解耦技术中电解电容利用率低,使用寿命短等问题,提出将电解电容与IGBT管相互配合,形成附加功率解耦电路的方式来代替大电解电容进行功率解耦。通过对不同功率解耦方案的分析比较,提出采用串联功率解耦电路作为主要研究方法;针对开环控制,闭环控制等控制方式的特点,选取闭环直接控制中的电感电流闭环控制方式对前级解耦电路进行控制。依据串联功率解耦电路的控制原理,建立了电路小信号模型,并对解耦电路控制策略和电路参数进行了设计;基于二阶广义积分的锁相环技术和电压电流双闭环控制策略,实现后级逆变电路的稳定控制,使其能高效运行。最后,根据所采用的串联功率解耦逆变器及其控制策略,对其进行硬件电路和软件流程图的设计,并在Matlab平台上建立了仿真模型,同时为了进一步验证串联功率解耦电路的可行性,进行了部分相关实验。仿真及实验结果表明串联功率解耦逆变器及其控制策略能够较好补偿逆变器交直流侧的不平衡功率,抑制直流侧电流二次纹波脉动。图[49]表[1]参[80]
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