基于光伏發(fā)電的Z源并網(wǎng)逆變器的研究.pdf

1、光伏并網(wǎng)發(fā)電是未來光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢，其中并網(wǎng)逆變器擔(dān)任著至關(guān)重要的角色，因此，對并網(wǎng)逆變器的研究一直是研究光伏并網(wǎng)技術(shù)的核心關(guān)鍵，且對并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)控制策略和電路拓?fù)涞难芯浚恢笔枪夥⒕W(wǎng)技術(shù)中的重要課題。
　　本文以Z源并網(wǎng)逆變器為研究對象，對其電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及并網(wǎng)控制策略進(jìn)行分析研究。首先將Z源逆變器與傳統(tǒng)逆變器對比分析，由于Z源逆變器獨(dú)特的X型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，允許逆變橋同一橋臂上下功率器件同時(shí)導(dǎo)通，輸出電流畸變小，輸入電壓變化

2、范圍大，控制其直通占空比就可以進(jìn)行升降壓控制。但是Z源并網(wǎng)逆變器在啟動瞬間的沖擊電流較大，為此，本文采用了一種優(yōu)化Z源逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即在X型網(wǎng)絡(luò)前級增加電感與開關(guān)功率管，利用電感電流不能突變的特點(diǎn)，降低Z源并網(wǎng)逆變器在啟動時(shí)的沖擊電流，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了優(yōu)化的光伏并網(wǎng)Z源逆變器的發(fā)電系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上比較了幾種并網(wǎng)控制策略。針對常規(guī)的并網(wǎng)控制策略在動態(tài)性能方面的不足，算法復(fù)雜等問題，采用基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略，直接控制逆變輸出

3、的瞬時(shí)有功、無功功率進(jìn)行功率閉環(huán)控制，并采用帶直通的SVPWM開關(guān)函數(shù)作為直接功率的開關(guān)表，其是基于虛擬磁鏈定向的控制策略，同時(shí)實(shí)現(xiàn)功率的快速控制響應(yīng)，電網(wǎng)電壓的相位與頻率被虛擬磁鏈觀測器進(jìn)行了精確定向，使并網(wǎng)逆變器的輸出并網(wǎng)電流與電壓同頻同相，達(dá)成單位功率因數(shù)運(yùn)行的目的。最后，在MATLAB/Simulink環(huán)境下搭建優(yōu)化Z源逆變器的光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真，并依托實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的10kW光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，通過對仿真與分析實(shí)驗(yàn)波形，結(jié)果表明基