并聯(lián)三相PWM變換器不平衡運行條件下電流控制.pdf

1、在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，變換器模塊并聯(lián)是提高功率等級，增加并網(wǎng)容量的有效途徑。隨著光伏并網(wǎng)容量的不斷增加，新的并網(wǎng)規(guī)則對系統(tǒng)的可靠性有了更高的要求。在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，并網(wǎng)濾波器以電感為主。實際使用的三相濾波電感之間往往存在一定的差異，對變換器輸出電流和并聯(lián)系統(tǒng)模塊間的環(huán)流都會產(chǎn)生影響。而實際電網(wǎng)時常出現(xiàn)的不平衡現(xiàn)象也會影響光伏系統(tǒng)的正常運行。為此，本文主要研究了變換器并聯(lián)系統(tǒng)不平衡運行條件下的控制策略。
　　本文首先在同步旋轉(zhuǎn)坐標系下建

2、立了電感不平衡條件下變換器數(shù)學模型，在此基礎上分析了電感不平衡對變換器輸出電流的影響；從排除電感不平衡影響的角度出發(fā)，在傳統(tǒng)PI電流控制方法的基礎上，提出了一種電流解耦控制策略，并將其動態(tài)性能與不平衡條件下正負序雙同步旋轉(zhuǎn)坐標系方法(DSRF)和正序同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的PIR方法進行了分析和對比。研究表明，電感不平衡會導致變換器的輸出電流不平衡，而為了消除這一不利影響所提的的電流解耦控制策略能夠有效解決電感不平衡帶來的不利影響，保證變換器

3、的輸出電流平衡；相比于DSRF方法和PIR方法，所提的解耦控制方法在輸出電流變化時，具有更快的動態(tài)響應。
　　變換器并聯(lián)控制是本文研究的重點。模塊直接并聯(lián)會帶來環(huán)流問題，環(huán)流會使變換器的輸出電流畸變，影響并聯(lián)系統(tǒng)的均流效果，降低變換器的電能轉(zhuǎn)換效率。三相平衡時，零序環(huán)流是環(huán)流的主要成分。因此，本文先是根據(jù)正序同步旋轉(zhuǎn)坐標系下所建立的并聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)學模型分析了電感不平衡對零序環(huán)流的影響，在傳統(tǒng)PI環(huán)流抑制方法的基礎上，提出了一種前饋控

4、制策略。研究表明，三相電感不平衡時，傳統(tǒng)PI方法的環(huán)流抑制效果會變差，而本文所提的前饋控制方法能夠有效解決電感不平衡條件下并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流問題，獲得良好的電流控制效果。
　　實際電網(wǎng)普遍存在不平衡波動。電網(wǎng)和電感不平衡均容易導致變換器的輸出電流不平衡甚至畸變，影響并聯(lián)系統(tǒng)的正常運行。為此，本文利用對稱分量法分析了電網(wǎng)和電感不平衡對環(huán)流成分的影響，并提出了并聯(lián)系統(tǒng)在電網(wǎng)或電感不平衡運行條件下的協(xié)調(diào)控制方案。研究表明，電網(wǎng)和電感不平衡條