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近年来,我国电力供应的紧张以及环境的日益恶化,迫切需要优化我国目前的能源结构,扩大新能源在我国能源结构中的比重。大型集中光伏电站由于受到地域、光照等条件的限制,不能进行大规模的推广。而分布式光伏发电系统由于其功率小、安装灵活、便于大规模推广等优点而获得了飞速的发展。 TNPC(T-type Neutral Point Clamped)型三电平逆变器作为光伏发电系统的核心,由于具有高效率,低损耗,低谐波污染等优点而作为多电平逆变器的典型应用,本文以TNPC型三电平并网逆变器为研究对象,对其调制算法、中点平衡控制问题进行了分析,重点针对其数学模型,控制策略展开了相关的研究。 首先,文章介绍了本论文的选题背景以及分布式发电的概念、特点及前景,接着介绍了光伏并网逆变器拓扑结构的研究现状、非线性控制策略的研究现状以及光伏并网发电系统中的孤岛检测技术,并重点对新型的TNPC型并网逆变器进行了研究。文章第二章介绍了TNPC型三电平逆变器的拓扑结构,分析了其工作状态;重点介绍了三电平SVPWM(Space Vector Pulse Wideth Modulation)算法及其推导过程,并就三电平逆变器的中点电位不平衡的原因进行了分析并提出了解决方法;并根据所推导的调制算法以及中点电位平衡控制方法进行了相关的仿真研究。第三章则重点介绍了TNPC型三电平逆变器的非线性控制策略,根据逆变器的拓扑结构建立了三相静止坐标系下的数学模型,分别构建了系统的EL(Euler-Lagrange)模型和PCHD(Port Controlled Hamiltonian with Dissipation)模型,并利用无源控制理论分别设计了功率及电流控制器,通过仿真验证了控制器的可行性。第四章则介绍了孤岛现象产生的原因及危害,重点介绍了两种主动频移检测方法,并基于两种方法的优缺点提出了一种改进的正反馈主动移频法,建立了单相系统的仿真模型,验证了所提算法的有效性。文章最后是对本文工作的总结以及对未来的展望。