光伏发电逆变器并联运行控制的研究

来源 :华北电力大学(北京) 华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:power_gq
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随着人类对能源的需求日益增加,光伏发电技术成为研究与开发的热点,光伏发电主要有两种利用形式即并网型和离网型。当光伏容量较大时,为增加系统的可靠性及可扩展性,发电系统需要多个逆变器并联运行,加之逆变器并联在分布式发电和微网中的重要地位日益凸显,因此逆变器并联被认为是当今逆变技术发展的趋势之一,而控制环流成为逆变器并联的关键技术。通常情况下并网逆变器采用电流控制,而离网逆变器采用电压控制。两者的性质不同,并联时产生环流的原因也不尽相同,所以本文分两种情况讨论光伏逆变器的并联。  并网逆变器的等效输出阻抗较大,因此造成环流的主要因素是逆变器开关状态不一致、参数不平衡等。对于并网逆变器,通常采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制方法,在并网逆变器并联运行时,由于零矢量的作用会使两个逆变器之间会形成零轴环流。本人首先分析了几种减小环流的控制方法及不足之处,在SVPWM的基础上讨论了几种常规的矢量V*合成方法,本文提出了引进因变量k的矢量V*合成方法,得出一种带k变量的变零矢量SVPWM控制方法,通过控制SVPWM中不同零矢量在每一个脉宽调制周期的作用时间,能够有效地减小光伏并网逆变器并联时的零轴环流。  离网逆变器的等效输出阻抗非常小,如果各逆变器输出电压幅值或者相位存在较小差异,则逆变器之间就会存在较大的环流。传统的控制策略在输出功率突变情况下难以兼顾输出电压、频率波动范围以及并联系统稳定性。下垂控制方法简单,可靠性极高。本文在传统下垂控制的基础上,针对光伏逆变器输出功率变化大的特点,提出自调节下垂控制,在光伏逆变器输出功率突变等情况下,能够实现有效减小母线电压幅值及频率的波动、防止电压及频率过度下垂和提高并联系统稳定性的功能。  最后建立了基于EMTDC/PSCAD的并网和离网逆变器并联仿真模型,仿真结果验证了两种控制策略的正确性和有效性。
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