可再生能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的單周控制方法研究.pdf

1、世界環(huán)境的日益惡化和傳統(tǒng)能源的日漸枯竭，促使了新能源的開發(fā)和利用?？稍偕茉醋鳛橐环N新型能源越來越受到各國的關(guān)注，目前，全世界很多國家都采取了風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的措施。風(fēng)力發(fā)電需要用整流器把風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的交流電整流成直流，再把直流逆變成交流，光伏發(fā)電需要利用逆變器把直流轉(zhuǎn)換成交流再并入電網(wǎng)，并網(wǎng)逆變器是連接發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口單元，也是研究熱點(diǎn)之一。其中研究新型拓?fù)渑c控制方法，使輸出電能質(zhì)量高而同時(shí)又提高系

2、統(tǒng)效率便成為了研究重點(diǎn)。
　　 本文在分析提高并網(wǎng)逆變器效率的傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，指出了逆變器軟開關(guān)技術(shù)與多電平技術(shù)的不足。單周控制的雙頻并網(wǎng)逆變器在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中的運(yùn)用，為并網(wǎng)系統(tǒng)提高效率的方法提供了一條新的途徑。同時(shí)，針對(duì)橋式逆變存在著橋臂上下功率管直通的問題，分析了雙降壓式逆變器，并把單周控制的雙降壓式逆變器運(yùn)用到并網(wǎng)系統(tǒng)，以求在提高輸出電能質(zhì)量同時(shí)減少開關(guān)損耗。
　　 論文首先闡述了單周控制的基本原理，總

3、結(jié)了單周控制技術(shù)的特點(diǎn)。建立了單周控制Buck電路的模型，通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證分析單周控制技術(shù)抗擾動(dòng)能力，得到了很好的仿真結(jié)果。
　　 分析了雙頻Buck變換器電路原理，嘗試把雙頻逆變器運(yùn)用到可再生能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，建立了單相雙頻半橋并網(wǎng)逆變器與單相雙頻全橋并網(wǎng)逆變器的模型，闡述了其工作原理。并以單相雙頻半橋并網(wǎng)逆變器為例，分析了其工作模式，推導(dǎo)了單周控制方程，并進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明：單相雙頻并網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)、穩(wěn)態(tài)性能好。單相雙頻

4、并網(wǎng)逆變器輸出電流波形性能幾乎與單個(gè)高頻并網(wǎng)逆變器性能相同，低頻開關(guān)很好的對(duì)高頻開關(guān)進(jìn)行了分流，高頻開關(guān)處理的電流大大減小，減小了開關(guān)損耗，在保證系統(tǒng)性能的前提下提高了系統(tǒng)的效率，可以在現(xiàn)有功率器件水平下提高并網(wǎng)系統(tǒng)的功率等級(jí)、增大其容量。在理論分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)出了雙頻半橋并網(wǎng)逆變器的硬件電路，并進(jìn)行了部分實(shí)驗(yàn)分析。
　　 隨后，論文把單周控制的三相雙頻并網(wǎng)逆變器引入到大中功率場合的三相并網(wǎng)系統(tǒng)。分析了其工作原理，在推導(dǎo)傳