光伏發(fā)電并網(wǎng)與并聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類對能源的需求日益增加，光伏發(fā)電技術(shù)成為研究與開發(fā)的熱點。本文致力于對光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量變換部分中的并網(wǎng)電流控制技術(shù)和逆變并聯(lián)均流控制技術(shù)進(jìn)行研究。
　　 光伏并網(wǎng)逆變器可通過L 濾波器或LCL濾波器兩種結(jié)構(gòu)并網(wǎng)運行，本文先對L型并網(wǎng)電流控制研究，然后研究LCL型并網(wǎng)控制存在的特殊問題。針對標(biāo)準(zhǔn)對并網(wǎng)電流諧波畸變率、功率因數(shù)以及對參考電流跟蹤誤差的要求，本文推導(dǎo)了這些指標(biāo)與閉環(huán)根頻率fn（閉環(huán)特征根的固有頻率）的關(guān)系，由此

2、提出了以閉環(huán)根頻率fn為控制系統(tǒng)設(shè)計的唯一量化指標(biāo)的研究方法。以常用的PI控制為例，本文首次給出并網(wǎng)指標(biāo)與閉環(huán)根頻率的定量關(guān)系。
　　 在L型并網(wǎng)中，針對離散化可能引起的系統(tǒng)穩(wěn)定性下降的問題，本文分析并獲得了PI控制離散化系統(tǒng)穩(wěn)定范圍時閉環(huán)根臨界頻率fnmax與采樣頻率fs之間的定量關(guān)系，針對離散化可能引起系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性下降的問題，對比分析了PI控制離散化前后的頻域特性，綜合考慮并網(wǎng)指標(biāo)、穩(wěn)定性要求和離散化對穩(wěn)態(tài)特性影響三個主要因

3、素，推導(dǎo)了離散化PI控制對最低采樣頻率的量化要求。
　　 在L型并網(wǎng)中，考慮到離散化控制存在滯后一拍的問題時，本文分析并獲得了離散PI控制系統(tǒng)穩(wěn)定范圍時閉環(huán)根臨界頻率fnmax和采樣頻率fs之間的定量關(guān)系；針對存在滯后一拍可能引起系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性下降的問題，分析了PI控制滯后一拍對頻域特性造成的影響，綜合考慮并網(wǎng)指標(biāo)、穩(wěn)定性要求和離散化對穩(wěn)態(tài)特性影響三個主要因素，推導(dǎo)了存在滯后一拍的離散化PI控制對最低采樣頻率的量化要求。
　

4、　 在LCL并網(wǎng)中，針對LCL濾波器是否滿足開關(guān)紋波電流抑制特性要求的問題，本文研究并獲得了LCL 濾波器所適用開關(guān)頻率范圍。針對LCL濾波器的諧振可能引起系統(tǒng)穩(wěn)定性下降的問題，在連續(xù)域中分析了內(nèi)電感電流反饋控制的穩(wěn)定性，得出了閉環(huán)控制的穩(wěn)定性不受LCL濾波器諧振的影響的結(jié)論。
　　 在LCL型并網(wǎng)電流控制中，針對內(nèi)電感電流反饋控制的穩(wěn)態(tài)特性可能滿足不了并網(wǎng)電流要求的問題，本文分析了電流跟蹤特性、抗干擾特性等特性，獲得并網(wǎng)指標(biāo)

5、對閉環(huán)根頻率及LCL濾波參數(shù)的要求。
　　 在LCL型并網(wǎng)中，針對離散化可能引起的系統(tǒng)穩(wěn)定性下降問題，本文分析并獲得了離散化PI控制系統(tǒng)穩(wěn)定時閉環(huán)根臨界頻率fnmax與采樣頻率fs間的定量關(guān)系?？紤]到離散化控制存在滯后一拍問題，本文分析并獲得了系統(tǒng)穩(wěn)定時閉環(huán)根臨界頻率fnmax與采樣頻率fs間的定量關(guān)系。
　　 在分散邏輯均流控制中，均流控制策略需要明確參考電壓調(diào)節(jié)量與環(huán)流之間的關(guān)系，為了描述該關(guān)系，本文首次提出了虛擬環(huán)

6、流阻抗概念，并獲得了虛擬環(huán)流阻抗的數(shù)學(xué)模型。針對電壓瞬時反饋控制可能對均流控制帶來負(fù)面影響，分析了虛擬環(huán)流阻抗數(shù)學(xué)模型，獲得的結(jié)論為：增加電壓瞬時反饋控制后，并聯(lián)系統(tǒng)的虛擬環(huán)流阻抗值大幅減小，同時阻抗特性也發(fā)生改變。
　　 在均值均流控制中，為解決參考電壓的幅值控制與相位控制存在耦合關(guān)系導(dǎo)致均流控制的響應(yīng)速度變慢的問題，本文采用了利用虛擬環(huán)流阻抗解耦的均流控制策略。
　　 為進(jìn)一步加快均流控制的動態(tài)響應(yīng)速度，本文提出了基