LCL型单相光伏并网逆变器控制策略的研究

【摘要】随着能源危机和环境问题的日益加剧,太阳能以其独特的优势越来越受到人们的青睐。作为新能源发电的核心技术,并网逆变技术也备受关注,积极进行光伏并网逆变器的研究和开发,将光伏电池阵列发出的直流电逆变成可以并入国家电网的高质量电能送入千家万户,才能真正的解决能源危机问题。本文的主要工作如下：研究了光伏并网逆变器拓扑结构,明确其控制目标,分析了不同单相光伏并网逆变器拓扑电路和常用并网逆变器控制技术的优缺点。针对单相非隔离型光伏并网逆变器,分析其工作原理和SPWM调制技术,完成了boost电路参数的设计,进而对比分析L、LC、LCL三种滤波器的滤波性能,选择具有谐波抑制作用的LCL型滤波器并依据其约束条件完成对其参数的设计。在DC-AC环节,针对LCL型单相光伏并网逆变器易发生谐振的问题,提出采用以并网电流为外环控制量、电容电流为内环控制量,附加输出电压跟踪调整功能的双电流环控制的控制策略,设计了双电流环控制参数并通过SISOTOOL工具对其进行整定,同时分析了坐标变换的同步锁相环控制技术,设计了基于同步旋转坐标变换的锁相环的控制参数。最后,基于MATLAB/SIMULINK软件平台搭建了基于电流双环控制的LCL单相并网逆变器的仿真模型,仿真结果表明,LCL型单相并网逆变器系统在采用双电流环控制的控制策略可有效抑制系统振荡,降低并网电流谐波含量和提高系统稳定性。保证逆变器输出电流为正弦波,输出电压与电网电压同频、同相,使单相并网逆变器工作在较高功率因数并网,验证了所设计的控制策略的可行性。
【作者】张小娥；
【导师】王金梅；
【作者基本信息】宁夏大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】并网逆变器；LCL滤波器；电流双环控制策略；SIMULINK；SISOTOOL；

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