【摘 要】
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光伏逆变器是光伏发电系统的核心设备,它能将光伏阵列发出的直流电逆变成交流电供负载使用或并网。在实际应用中往往需要多台逆变器的并联运行,并联运行虽然可以提高系统的输出功率,但容易在逆变器之间形成环流,而环流不仅会降低逆变器的效率,还会影响到逆变器的使用寿命,严重时甚至会导致整个系统的崩溃,这就使得对逆变器并联运行控制策略的研究具有重要的现实意义。本文首先研究了单台逆变器的电压电流双闭环控制理论,在分
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光伏逆变器是光伏发电系统的核心设备,它能将光伏阵列发出的直流电逆变成交流电供负载使用或并网。在实际应用中往往需要多台逆变器的并联运行,并联运行虽然可以提高系统的输出功率,但容易在逆变器之间形成环流,而环流不仅会降低逆变器的效率,还会影响到逆变器的使用寿命,严重时甚至会导致整个系统的崩溃,这就使得对逆变器并联运行控制策略的研究具有重要的现实意义。本文首先研究了单台逆变器的电压电流双闭环控制理论,在分析了单台逆变器控制理论的基础上建立了两台逆变器并联运行的等效模型;分析了环流是由逆变器输出电压和等效阻抗不一致所引起的。在环流的抑制方法中使用最多的是传统下垂控制,其原理是通过功率计算单元计算出有功和无功,然后再根据下垂控制方程得到电压幅值和频率的指令值,再通过反馈控制调节逆变器各自的电压幅值和频率,以使各逆变器输出电压幅值及频率达到一致,进而达到抑制环流的目的。由于传统下垂控制忽略了逆变器等效阻抗中的电阻成分且其下垂系数在控制过程中为恒定不变的,因此传统下垂控制存在一定的局限性。本文以传统下垂控制为基础,针对其局限性提出了三点改进:针对传统下垂控制存在功率耦合问题提出了同时用有功和无功来调节输出电压幅值和相位的功率解耦控制策略;针对电压降落和功率均分精度之间存在矛盾的问题提出了下垂系数随功率变化而变化的自适应下垂控制策略;针对系统响应速度较慢提出了增加功率微分项的控制策略。最终得到了带功率微分项的解耦型自适应下垂控制策略。最后在MATLAB/Simulink平台搭建了两台逆变器并联运行的模型并进行了相关仿真。仿真结果验证了改进型下垂控制策略可以提高系统的输出电压质量,抑制并联系统的环流,实现并联系统的功率均分。图[56]表[2]参[61]
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