兩級式級聯(lián)多電平光伏并網逆變器H橋輸入直流電壓均衡策略
發(fā)布時間:2017-12-07 12:07
本文關鍵詞:兩級式級聯(lián)多電平光伏并網逆變器H橋輸入直流電壓均衡策略
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【摘要】:前級為DC/DC變換器,后級為級聯(lián)多電平逆變器的光伏并網系統(tǒng)具有易于模塊化,效率高等優(yōu)點,適用于大型光伏電站等應用場合。各級聯(lián)單元的光伏電池是相互獨立的。受環(huán)境溫度等因素的影響,各光伏電池的輸出功率存在波動,其最大功率點會不同。如不采取措施,各H橋輸入直流電壓會出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象,導致逆變器輸出多電平電壓的諧波增加。本文研究實現(xiàn)各H橋輸入直流電壓均衡的控制策略,主要研究內容如下:本文分析載波移相控制(Carrier Phase Shift,CPS)和反相層疊控制(Phase Opposition Disposition,POD)的基本原理,指出兩種控制策略都無法適應光伏電池輸出功率的波動,無法自然實現(xiàn)電壓均衡。簡要介紹了CPS控制下的電壓均衡方法,指出逆變器的輸出多電平電壓諧波必然會增加。提出了POD控制下實現(xiàn)電壓均衡的思路和控制目標。根據(jù)所提出的POD控制下電壓均衡思路和控制目標,本文提出在四倍電網頻率(4fo)內,對調制所得開關狀態(tài)進行低頻分配的電壓均衡策略。提出采用鎖相環(huán)輸出信號確定開關狀態(tài)的分配位置。進一步研究電壓均衡策略的適用范圍,提出適用于一路光伏電池功率輸出為0的電壓均衡適用范圍的擴大方法。根據(jù)所提出的POD控制下電壓均衡思路和控制目標,本文進一步提出在兩倍載波頻率內,對分配時刻取值相同的開關狀態(tài)進行高頻分配的電壓均衡策略。并將上述適用范圍擴大方法推廣至高頻分配電壓均衡策略之中,給出其具體實現(xiàn)方法。對一臺3kW級聯(lián)七電平光伏并網逆變器原理樣機的主電路參數(shù)和后級級聯(lián)多電平逆變器的控制參數(shù)進行了設計;谠撛順訖C,對本文所提出的電壓均衡策略和控制目標進行了實驗驗證。
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM615;TM464
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1 白路;史U,
本文編號:1262315
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