基于Z源逆變器的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、太陽能發(fā)電是重要的可再生能源技術(shù)之一，其中逆變器承擔(dān)著至關(guān)重要的核心角色。通常為了獲得較高的逆變輸出，會(huì)在逆變器的前端增加升壓電路構(gòu)成兩級(jí)式逆變器，經(jīng)過兩級(jí)變換不僅降低了效率，而且嚴(yán)格禁止逆變橋上下橋臂直通狀態(tài)的發(fā)生。本文以Z源逆變器為研究對(duì)象，針對(duì)其在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，對(duì)其并網(wǎng)控制方案和防孤島保護(hù)等進(jìn)行深入詳細(xì)的研究。
　　本文首先總結(jié)了國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況，明確并網(wǎng)逆變器的作用及設(shè)計(jì)指標(biāo)，將Z源逆變器和傳

2、統(tǒng)的逆變器對(duì)比分析，其電容和電感構(gòu)成獨(dú)特的Z網(wǎng)絡(luò)不僅能夠適應(yīng)各種輸入源，而且由于Z網(wǎng)絡(luò)的升降壓特性使其具有更寬的輸入電壓范圍;并且Z源逆變器允許直通狀態(tài)的存在，使得系統(tǒng)的可靠性得到大大的提高。然后，依據(jù)Z源逆變器與電網(wǎng)并聯(lián)需滿足的條件來確定控制目標(biāo)，建立并網(wǎng)逆變器的模型來設(shè)計(jì)控制器，由于模型在d、q軸上的耦合，在電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)矢量控制時(shí)，將三相電流交流量變換到同步坐標(biāo)系下的直流量并變換用作前饋的解耦量，采用經(jīng)典的PI控制達(dá)到交流量的無靜差

3、控制，再將矢量的定向選擇為電網(wǎng)電壓，即q軸分量為零，在電網(wǎng)穩(wěn)定平衡時(shí)，將帶有直通零矢量的SVPWM波用到Z源升壓和逆變并網(wǎng)控制中，控制電流在d、q軸的分量就可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)有功和無功的獨(dú)立控制，使輸出并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻率同相位。最后，在MATLAB環(huán)境下驗(yàn)證，控制Z網(wǎng)絡(luò)的直通矢量的占空比可以實(shí)現(xiàn)Z網(wǎng)絡(luò)的升壓;采用電網(wǎng)電壓定向的帶有直通零矢量的并網(wǎng)控制方案能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)無功電流和有功電流的單獨(dú)控制，系統(tǒng)可以工作在單位功率因數(shù)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。<