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《單級(jí)式并網(wǎng)光伏逆變器.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用技術(shù)23435&6733432894:;<=00>?((@.++ABCD&**E單級(jí)式并網(wǎng)光伏逆變器焦在強(qiáng)，許洪華（中國(guó)科學(xué)院電工研究所，北京FGGGHG）摘要：按照功能對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了分類。敘述了單級(jí)式并網(wǎng)光伏逆變器的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)；對(duì)單級(jí)式并網(wǎng)光伏逆變器進(jìn)行了理論分析。試驗(yàn)表明：?jiǎn)渭?jí)光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，適于大規(guī)模推廣。關(guān)鍵詞：?jiǎn)渭?jí)式；并網(wǎng)光伏；逆變器；最大功率點(diǎn)跟蹤中圖分類號(hào)：IJ>K>文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：6文章編號(hào)：FK@FLM=N=（=GG1）GMLGG/1LG/#$%&’()*+,&(-./+/0/’+,$1&2$3)1/%%(1+(3$%0
2、(2+(2O.&PQRCLSCRDT，U,V:DTLWAR!引言"單級(jí)式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)分析按照系統(tǒng)的功能，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可以分單級(jí)式并網(wǎng)光伏能量變換環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖(為!類：一類為系統(tǒng)中含有蓄電池組的可調(diào)度式所示。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；另一種為系統(tǒng)中不設(shè)置蓄電池組的不可調(diào)度式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)?？烧{(diào)度式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)置了儲(chǔ)能裝置，兼有不間斷電源和有源濾波的功能，而且有益于電網(wǎng)調(diào)峰。但是，其儲(chǔ)能環(huán)節(jié)通常存在壽命短、造價(jià)高、體積笨重以及集成度低的缺點(diǎn)，因此，在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展初期還是以不可調(diào)度式的居多。在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，并網(wǎng)逆變器是核心部分。目前并網(wǎng)型逆變器的研究主要集中于"#
3、$"%和"%$&%兩級(jí)能量變換的結(jié)構(gòu)。"%$"%變換環(huán)節(jié)調(diào)."."整光伏陣列的工作點(diǎn)使其跟蹤最大功率點(diǎn)；"%$&%逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，圖!單級(jí)能量變換結(jié)構(gòu)框圖同時(shí)獲得單位功率因數(shù)。由于"%$"%變換環(huán)節(jié)和假設(shè)濾波電感、濾波電容以及逆變電路的損"%$&%逆變環(huán)節(jié)具有獨(dú)立的控制目標(biāo)和手段，因耗忽略不計(jì)，忽略濾波電感的等效串聯(lián)電阻，光伏此系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)比較容易設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。陣列向本地負(fù)載和電網(wǎng)供電能力如下式：由于系統(tǒng)具有’個(gè)獨(dú)立的能量變換環(huán)節(jié)，因,+-.+-)X)*Y)+X)*YZ:+!（F）此整個(gè)系統(tǒng)的效率低、體積大、笨重、造價(jià)高。本=文設(shè)計(jì)了并網(wǎng)光伏發(fā)
4、電系統(tǒng)用單級(jí)并網(wǎng)型逆變式中：)——光伏陣列的輸出功率；器。該裝置可通過一級(jí)能量變換實(shí)現(xiàn)最大功率跟)*——負(fù)載消耗的功率；蹤和并網(wǎng)逆變!個(gè)功能，這樣可提高系統(tǒng)的效)+——向電網(wǎng)輸出的功率；率、減小系統(tǒng)的體積和重量、降低系統(tǒng)的造價(jià)，從,+-——電網(wǎng)電壓的幅值；而可以減少并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的造價(jià)。.+-——并網(wǎng)電流的幅值；收稿日期：=GG1LG=L=<作者簡(jiǎn)介：焦在強(qiáng)（FN@HL），男，黑龍江哈爾濱人，碩士研究生，主要從事可再生能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的研究。/01可再生能源%$$-21（總第!!3期）實(shí)用技術(shù)!——電網(wǎng)電壓與并網(wǎng)電流之間的相位差。變化很不敏感。電流滯環(huán)控制通過反饋電
5、流與給設(shè)負(fù)載消耗的功率保持不變，由式（!）可知，定的參考電流相比較，當(dāng)反饋電流低于參考電流并網(wǎng)電流可被調(diào)制成正弦波并且和電網(wǎng)電壓同一定差值時(shí)，調(diào)節(jié)主電路功率開關(guān)的狀態(tài)使系統(tǒng)相，因此系統(tǒng)的功率因數(shù)近似為"!#$；從公式（!）的輸入側(cè)電流增大；反之，當(dāng)反饋電流高于參考電還可看出通過調(diào)制并網(wǎng)電流的幅值能夠控制光流一定值時(shí)，調(diào)節(jié)主電路功率開關(guān)的狀態(tài)使系統(tǒng)伏陣列的輸出功率，因此單級(jí)能量變換能夠?qū)崿F(xiàn)輸入側(cè)電流減小。通過這樣不斷地進(jìn)行滯環(huán)比較最大功率跟蹤功能。調(diào)節(jié)，保證輸入側(cè)電流始終跟蹤給定電流，且處于綜上所述，單級(jí)能量變換結(jié)構(gòu)的并網(wǎng)光伏逆滯環(huán)帶中。變器的控制目標(biāo)為：控制逆變電路輸
6、出的交流電光伏并網(wǎng)要求并網(wǎng)逆變器的輸出電流與電網(wǎng)流為穩(wěn)定的、高品質(zhì)的正弦波，且與電網(wǎng)電壓同電壓之間保持一定的相位關(guān)系，以此來保證并網(wǎng)頻、同相，同時(shí)希望通過調(diào)節(jié)輸出電流的幅值使系統(tǒng)不對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，故并網(wǎng)系統(tǒng)中需存在鎖光伏陣列工作在最大功率點(diǎn)附近。這里選擇了并相環(huán)節(jié)，以保證系統(tǒng)給定電流基本與電網(wǎng)電壓同網(wǎng)逆變器的輸出電流作為被控制量。并網(wǎng)逆變工步。本設(shè)計(jì)中采用硬件查表法來保證二者的相位作方式下的等效電路和電網(wǎng)電壓、并網(wǎng)電流矢量關(guān)系。首先通過電網(wǎng)電壓檢測(cè)電路獲得電網(wǎng)電壓關(guān)系圖如圖%所示。圖中&’為電網(wǎng)電壓；&(為并的信息，其中主要獲得電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)；由于過網(wǎng)逆變器交流側(cè)電
7、壓；)*為電感電流。由于并網(wǎng)逆零點(diǎn)附近存在大量的毛刺，因此需要對(duì)檢測(cè)電路變器的輸出濾波電感的存在，使逆變電路的交流獲得的電網(wǎng)信息進(jìn)行濾波，消除檢測(cè)信號(hào)過零點(diǎn)側(cè)電壓與電網(wǎng)電壓之間存在相位差。附近的毛刺；然后利用兩個(gè)電壓比較器分別獲得與電網(wǎng)電壓正、負(fù)半周相對(duì)應(yīng)的方波，該方波將成為同步和電網(wǎng)頻率檢測(cè)的依據(jù)，利用所獲得的%"個(gè)方波對(duì)%個(gè)單穩(wěn)觸發(fā)器進(jìn)行觸發(fā)，獲得與電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的窄脈沖，兩個(gè)窄脈沖通過邏輯或門相“加”，即得到了包含電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)信息的脈沖列，因此該脈沖列信號(hào)即包含電網(wǎng)電壓的相位信息；以此窄脈沖列作為復(fù)位信號(hào)對(duì)應(yīng)硬件查表法中的正弦波，查表電
