非隔離三電平并網(wǎng)型光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、太陽能是替代化石能源的一種理想清潔的新能源，太陽能并網(wǎng)發(fā)電是對電網(wǎng)供電的有力補(bǔ)充，對穩(wěn)定我國電力供應(yīng)、減少火電量及環(huán)境保護(hù)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文的研究對戶用太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的推廣普及和應(yīng)用具有推動作用。針對當(dāng)前戶用非隔離三電平光伏并網(wǎng)(NITGC)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過理論分析、仿真及實(shí)際驗(yàn)證，解決了以下幾個方面關(guān)鍵問題:
　　通過建立光伏電池的數(shù)學(xué)模型，針對光伏發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power P

2、oint Tracking，MPPT)控制策略存在跟蹤速度慢、控制精度差及震蕩問題，提出一種黃金分割變步長最優(yōu)梯度法MPPT控制算法，通過理論分析及采用PSCAD仿真證明該改進(jìn)的MPPT控制算法可有效解決最大功率點(diǎn)跟蹤速度、穩(wěn)定性和精度問題。
　　通過對光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路中DC/DC變換電路單元進(jìn)行研究分析，為解決和改善交流逆變輸出時(shí)正負(fù)半周電壓波形對稱性及正弦波形質(zhì)量，防止發(fā)生直流側(cè)電壓偏移問題，提出一種雙向提升功能的Boost

3、電路，通過對該電路的控制實(shí)現(xiàn)直流側(cè)母線正負(fù)電壓獨(dú)立調(diào)整控制功能，達(dá)到直流母線輸出電壓的對稱性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)DC/AC逆變電路正弦電壓、電流輸出的對稱。
　　采用三狀態(tài)開關(guān)函數(shù)，建立二極管嵌位型NITGC發(fā)電系統(tǒng)的逆變器在abc靜止坐標(biāo)系和由旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于電網(wǎng)電壓前饋控制的電流內(nèi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)和直流母線電壓外環(huán)閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。
　　研究分析三相三電平SVPWM控制技術(shù)，并針對并網(wǎng)逆變器存在的直流側(cè)中點(diǎn)電壓不平衡問題，

4、提出了解決中點(diǎn)電流引起的中點(diǎn)電位不平衡的控制策略，經(jīng)理論分析及PSCAD軟件仿真證明控制算法可行。
　　研究分析光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中孤島效應(yīng)，針對主動式電網(wǎng)阻抗測量反孤島方法在電網(wǎng)阻抗不對稱時(shí)測量不準(zhǔn)確問題，提出了一種基于雙頻諧波阻抗測量反孤島策略。經(jīng)理論分析及實(shí)驗(yàn)平臺測試證明該控制策略可準(zhǔn)確測量電網(wǎng)阻抗，并實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的反孤島控制。
　　研制基于Cortex-M4內(nèi)核的STM32F417微處理器417為主的雙CPU NI