分布式光伏发电系统中多功能并网逆变器的研究与实现
作者单位：江苏科技大学
学位级别：硕士
导师姓名：张兰红
授予年度：2020年
学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理]
摘 要：随着传统化石能源的消耗,具有清洁、环保、可再生特点的太阳能开发利用成为了目前的研究热点,同时,随着电力电子技术的发展,生产生活中的自动化程度越来越高,电网中接入了越来越多的非线性负载,产生大量的谐波,影响了电网电能质量。分布式光伏发电系统中的多功能并网逆变器在提供光伏并网电能的同时,会对电网产生一定的谐波补偿,改善电网的电能质量,有利于推动光伏产业的发展和改善日益复杂的电网环境。本文对比分析了光伏并网逆变器与有源电力滤波器的结构与工作原理,研究两者相结合从而进行统一控制的可行性,研究了一种具有有源滤波功能的光伏并网逆变器,为实现该逆变器的谐波检测功能,分析了基于瞬时无功功率的谐波检测法,采用改进型i-i法应用于单相逆变系统中。研究了多功能并网逆变器的锁相环技术,针对传统SOGI锁相环对电网存在高次谐波、直流分量与频率干扰时不能准确输出相位的问题,提出复合SOGI锁相环,通过级联SOGI模块消除电网中的直流分量与高次谐波,并采用频率前馈的方式使锁相环能实时跟踪电网电压的频率变化,提高了锁相环的抗扰性能。研究了多功能并网逆变器的并网电流控制技术,提出在PCI控制算法的基础上加入截止频率,构成准PCI控制器,增加在给定交流频率处消除误差的能力。并根据复数的定义设计出单相准PCI控制器的简化形式,在此基础上,进一步提出了准PCI与PI联合并网电流控制器,利用PI控制器对直流分量的无静差控制进一步消除并网电流直流分量,获得更高质量并网电能。最后对多功能并网逆变器的总体结构进行设计。详细介绍了以TI公司DSP TMS320F28335为控制核心的多功能并网逆变器的硬件与软件设计过程,对Heric逆变电路的上、下桥臂驱动电路的功能进行了划分,采用分别设计上、下桥臂驱动电路的方法,使其实现互补配合的保护功能,成功研制了多功能并网逆变器实验样机。
同方学位论文库