光伏并网系统及滤波技术研究

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随着传统能源的日益减少,新能源的发展备受关注,其中光伏发电由于具有较多的优势而得到更多的关注。光伏发电很容易受到外界环境变化的影响,且大量的并网发电装置采用电力电子装置,这就会给电网带来许多电能质量的问题,对电网的稳定运行造成诸多影响。由于谐波问题又是电能质量的重要部分,所以本文就光伏并网的谐波治理问题展开研究。  首先,本文深入分析了光伏电池的工作原理及MPPT技术。在此基础上,在MATLAB/SIMULINK环境下搭建了光伏电池及MPPT模型,并根据尚德电力公司所提供的参数对光伏电池模型进行仿真,验证了模型的正确性。然后针对不同的光照及温度对其进行仿真,根据仿真结果分析环境变化对其工作状态的影响,与此同时也证明了MPPT在外界环境突变的情况下也具有很好的跟踪效果。  其次,本文结合APF和PF的优点,设计混合有源滤波器(HAPF),并对其采用结构简单、功率调节速度更快的直接功率控(DPC),并给出了基于无谐波检测的APF直接功率控制方法,这种控制方法省略了谐波及无功检测与计算,且控制简单。  最后,考虑微电源谐波,为了达到谐波的主动治理,本文在并网逆变器的输出端加设LCL型滤波器,以此来滤除高频次谐波,提高电能质量。为了消除LCL的谐振尖峰,本文在深入分析了LCL并网逆变器的无源阻尼和有源阻尼控制后,对逆变器采用基于电容电流内环并网电流外环的有源阻尼控制方式,这不但有效地解决了谐振问题而且保持了系统的稳定性。最后通过仿真证明了有源阻尼控制具有很好的效果。
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