單相級聯(lián)多電平光伏并網(wǎng)逆變器的控制研究.pdf

1、級聯(lián)多電平逆變器輸出電壓波形為正弦式階梯波，含有的諧波量很低，降低了對電壓濾波的要求，這大大減小了所應用系統(tǒng)的體積，而且其本身具有很強的抗干擾能力，因此其在光伏發(fā)電的領域有著不可估量的發(fā)展前景。本論文對基于混合級聯(lián)七電平逆變器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進行研究，重點研究了逆變器的調(diào)制方法，分析了基于載波水平移相和載波垂直移相調(diào)制技術，并在此基礎上設計了變載波頻率調(diào)制方法，仿真驗證了變載波頻率調(diào)制方法在混合級聯(lián)七電平逆變器上應用的可行性。
　　

2、首先，本文對光伏并網(wǎng)逆變器的拓撲結構及存在的實際問題進行闡述，并分析了多電平逆變器的拓撲結構，重點研究了單相級聯(lián)和混合級聯(lián)七電平逆變器，比較了二者的拓撲結構，輸出電壓特性，最終選定單相混合級聯(lián)七電平逆變器作為本文的研究對象。
　　其次，針對混合級聯(lián)七電平并網(wǎng)逆變器，其主要調(diào)制方法包括階梯波EPWM調(diào)制法和多載波SPWM調(diào)制法。本文針對這兩種不同方法的實現(xiàn)過程及在系統(tǒng)中應用的優(yōu)缺點進行分析。并提出三角載波頻率可變的，且相鄰載波相位相

3、反的變載波頻率調(diào)制策略，仿真驗證了該調(diào)制方法可實現(xiàn)七電平輸出電壓，并避免逆變器功率倒送現(xiàn)象的發(fā)生。
　　再次，本文分析了基于混合級聯(lián)七電平逆變器的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)控制策略。對光伏電池的輸出特性、獨立MPPT控制進行仿真，并重點分析了電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的控制策略。在采用控制器上，比較電流內(nèi)環(huán)采用PI或準PR控制器對電網(wǎng)系統(tǒng)性能影響并利用Matlab仿真驗證。
　　最后，對上述光伏系統(tǒng)的設計方案進行了闡述，硬件設計主要包含采樣電路設