基于阻抗源的單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)太陽(yáng)能作為可再生能源蓬勃發(fā)展。并網(wǎng)逆變器是整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心之一，為提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的靈活性、可靠性和并網(wǎng)質(zhì)量，逆變單元可采用Z源型逆變器電路結(jié)構(gòu)。本文在Z源型逆變器深入分析基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　 本文對(duì)Z源逆變器的拓?fù)浜凸ぷ髟磉M(jìn)行了分析。根據(jù)輸入電源的不同分為電壓模式Z源逆變器(Voltage Mode Z-Source Inverter-VMZSI)和電流模式Z 源逆變器(Current

2、Mode Z-Source Inverter-CMZSI)，分析兩者的工作原理、波形特性和換流狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)兩種模式逆變器的拓?fù)浜凸ぷ鳡顟B(tài)都具有嚴(yán)格的對(duì)偶性。分析太陽(yáng)能電池外特性，給出一種適用于單個(gè)太陽(yáng)能電池及電池組的模型，根據(jù)太陽(yáng)能電池?cái)?shù)據(jù)手冊(cè)參數(shù)搭建模型進(jìn)行仿真分析，將仿真曲線和數(shù)據(jù)手冊(cè)曲線相比較，證明模型的準(zhǔn)確性。介紹常用的最大功率點(diǎn)跟蹤方法，給出一種改進(jìn)的電導(dǎo)增量法，先設(shè)定光伏陣列電壓為開路電壓的0.76倍，再利用改進(jìn)的電導(dǎo)增量法以

3、動(dòng)態(tài)步長(zhǎng)跟蹤最大功率點(diǎn)，利用光伏陣列模型搭建電路，驗(yàn)證改進(jìn)的最大功率點(diǎn)跟蹤方法。將單相電壓模式Z 源并網(wǎng)逆變器分為Z源升壓網(wǎng)絡(luò)和并網(wǎng)逆變器兩部分，用狀態(tài)空間平均法分別對(duì)兩部分進(jìn)行建模，根據(jù)建模結(jié)果寫出小信號(hào)傳遞函數(shù)，畫出小信號(hào)傳遞函數(shù)圖。分析電壓模式Z源逆變器(VMZSI)應(yīng)用于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制策略，控制系統(tǒng)分為三個(gè)閉環(huán)結(jié)構(gòu)：并網(wǎng)交流電流環(huán)、Z源電容電壓環(huán)和光伏陣列電壓環(huán)。交流并網(wǎng)電流閉環(huán)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流對(duì)電網(wǎng)電壓的相位跟蹤；Z源電容

4、電壓環(huán)穩(wěn)定Z源電容電壓；光伏陣列電壓環(huán)控制其輸出電壓，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。對(duì)個(gè)閉環(huán)原理進(jìn)行分析，分別設(shè)計(jì)各閉環(huán)調(diào)節(jié)器，以階躍響應(yīng)曲線和穩(wěn)定裕量驗(yàn)證調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)的合理性。對(duì)電壓模式Z源逆變器(VMZSI)的主電路參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)并網(wǎng)電感時(shí)注意滿足快速電流跟蹤特性和抑制電流諧波；設(shè)計(jì)Z源的電容注意抑制直流電壓中高次諧波；設(shè)計(jì)Z源的電感注意抑制電流諧波；設(shè)計(jì)光伏陣列的濾波電容注意抑制電壓紋波。根據(jù)選取的主電路參數(shù)和系統(tǒng)的控制策略，對(duì)一套功率為