模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器研究.pdf

1、光伏并網(wǎng)逆變器作為并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換和控制的中心,影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。從成本、可靠性、可維護(hù)性等方面考慮,其拓?fù)湔蛑C波特性較好的多電平結(jié)構(gòu)發(fā)展。其中模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器因逆變單元模塊化,制造安裝簡(jiǎn)易,冗余能力強(qiáng),可靈活匹配多種電壓功率等級(jí)的應(yīng)用需求,成為5電平及以上光伏并網(wǎng)逆變場(chǎng)合的優(yōu)良選擇。本文首先闡述了光伏發(fā)電單元及并網(wǎng)逆變單元的基本原理。
　　而后針對(duì)不同類型模塊化多電平變換器的結(jié)構(gòu)特征,分析其于光伏并

2、網(wǎng)逆變的適用性。全橋子模塊宜構(gòu)成子模塊直流側(cè)連接光伏陣列的模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器;半橋子模塊則宜構(gòu)成公共直流側(cè)連接光伏陣列的模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器。前者以三相單星形拓?fù)錇槔?討論其與子模塊獨(dú)立功率平衡控制及相間功率不平衡電流對(duì)稱補(bǔ)償結(jié)合的雙環(huán)并網(wǎng)逆變方法;后者以三相雙星形拓?fù)錇槔?關(guān)注其獨(dú)特的工作機(jī)制,重點(diǎn)在于多個(gè)子模塊的啟動(dòng)調(diào)制、正常運(yùn)行調(diào)制及二倍頻環(huán)流抑制。本文通過(guò)仿真驗(yàn)證了上述兩類模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器的可行性。

3、>　　最后為考察模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵性能指標(biāo)之一的主電路損耗特性,本文參照15kW三相NPC三電平光伏并網(wǎng)逆變器的工程產(chǎn)品,設(shè)計(jì)了15kW三相雙星形半橋子模塊多電平光伏并網(wǎng)逆變器(包括功率半導(dǎo)體器件的選型與子模塊電容、橋臂電感參數(shù)的確定等)。以之為例,使用基于Matlab仿真模型的離散損耗估算方法完成其于不同并網(wǎng)功率條件下的功率半導(dǎo)體器件損耗及電感損耗估算,并同參考用三電平逆變器作對(duì)比。繼而推導(dǎo)歸納模塊化多電平光伏并網(wǎng)逆變器在