三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與仿真.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，全球面臨越來越嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題，因此如何有效開發(fā)利用可再生能源成為當(dāng)今世界的熱點話題。在眾多種可再生能源當(dāng)中太陽能因其獨特的優(yōu)勢而備受關(guān)注，其有效的利用方式為光伏并網(wǎng)發(fā)電。本文主要以光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)為研究對象，對光伏陣列的特性和最大功率點跟蹤、具有有源濾波功能的光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略、基于級聯(lián)逆變器的高壓并網(wǎng)等問題進(jìn)行了深入的探討，并建立了兩套光伏發(fā)電系統(tǒng)各自的仿真模型。
　　 研究光伏陣列的特性是探討

2、光伏發(fā)電技術(shù)的基石，本文搭建了基于光伏電池實際等效電路模型的光伏陣列的通用仿真模型，并且結(jié)合了光伏電池的最大功率點跟蹤，為后續(xù)兩種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的仿真實驗奠定了基礎(chǔ)。
　　 研究了有源濾波器的工作原理和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電路特點，發(fā)現(xiàn)它們具有共同之處，于是將光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電控制與APF控制原理相結(jié)合，得到可以對負(fù)載電流進(jìn)行諧波抑制和無功補償?shù)墓夥⒕W(wǎng)發(fā)電(Harmonic Suppression and Reactive Com

3、pensation Photovoltaic-HRPV)系統(tǒng)。HRPV系統(tǒng)不僅可以有效地進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，同時還能對負(fù)載電流進(jìn)行動態(tài)地諧波補償，從而使得電網(wǎng)的供電質(zhì)量不夠高問題得到解決，也免除了額外濾波裝置的使用，具有很好的經(jīng)濟效益。其中諧波和無功分量的計算由基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測算法得到，并且將其與并網(wǎng)發(fā)電有功指令電流的計算巧妙地結(jié)合起來，實現(xiàn)了對HRPV系統(tǒng)進(jìn)行電壓電流雙閉環(huán)控制。仿真實驗結(jié)果表明HRPV系統(tǒng)在發(fā)出有功電流的

4、同時可以有效進(jìn)行諧波抑制和無功補償，驗證了此種光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方法的有效性和可行性。
　　 級聯(lián)H橋型逆變器具有輸出為多電平高壓的特點，因此考慮將其代替光伏發(fā)電系統(tǒng)中的普通逆變器。這就克服了光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓較低的缺點，使得光伏發(fā)電系統(tǒng)可以直接進(jìn)行高壓并網(wǎng)而省去了很多的升壓裝置，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。而且此時光伏陣列作為各個級聯(lián)H橋的獨立電源，無形中也克服了級聯(lián)逆變器各個級聯(lián)單元需要獨立電源的缺點。其中級聯(lián)H橋型逆變器的控制方