【摘要】：近年來,能源危機(jī)和環(huán)保問題促使新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。其中,分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)具有就近利用、清潔高效等優(yōu)點(diǎn),有著良好的發(fā)展前景。并網(wǎng)逆變器作為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,對(duì)系統(tǒng)的可靠性、能量轉(zhuǎn)換效率有著重要影響。本文采用一種改進(jìn)型準(zhǔn)Z源逆變器作為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器,以提高整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和并網(wǎng)電能質(zhì)量。首先,介紹了分布式光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)Z源及準(zhǔn)Z源逆變器從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制策略、并網(wǎng)控制策略三個(gè)方面進(jìn)行了闡述和歸納總結(jié)。在分析開關(guān)電感準(zhǔn)Z源逆變器工作原理的基礎(chǔ)上,利用狀態(tài)空間平均法建立了其數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)求得的傳遞函數(shù)對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行了研究。其次,分析了開關(guān)電感準(zhǔn)Z源逆變器常用的三種調(diào)制策略,針對(duì)三種傳統(tǒng)調(diào)制策略存在直通占空比與調(diào)制因子耦合的問題,采用一種新型PWM調(diào)制策略對(duì)其進(jìn)行調(diào)制,實(shí)現(xiàn)了直通占空比與調(diào)制因子的解耦,并對(duì)四種調(diào)制策略的性能進(jìn)行了對(duì)比分析和仿真驗(yàn)證。然后,設(shè)計(jì)了整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的控制策略,包括最大功率點(diǎn)跟蹤、直流側(cè)電壓控制、交流側(cè)電流控制三個(gè)部分。采用一種改進(jìn)型MPPT方法實(shí)現(xiàn)光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤;改進(jìn)了一種直流鏈電壓直接控制方法,通過測(cè)量阻抗源網(wǎng)絡(luò)中兩電容電壓之和來獲取直流鏈峰值電壓反饋值,實(shí)現(xiàn)直流鏈電壓的穩(wěn)定控制;采用傳統(tǒng)的電流內(nèi)環(huán)解耦法對(duì)并網(wǎng)電流進(jìn)行控制,保證了輸出電能質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了有功功率和無功功率的獨(dú)立調(diào)節(jié)。最后,設(shè)計(jì)了整個(gè)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的主要參數(shù),并在Matlab/Simulink中搭建了完整的系統(tǒng)仿真模型,對(duì)并網(wǎng)控制策略的有效性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和分析,三個(gè)控制部分保證了逆變器高效、高質(zhì)量并網(wǎng)。
【圖文】：

由圖２－４可以看出，取不同電感值時(shí)，系統(tǒng)傳遞函數(shù)均存在兩對(duì)位于虛軸軛極點(diǎn)、一對(duì)位于虛軸的零點(diǎn)以及一個(gè)位于右半平面實(shí)軸的零點(diǎn)。在電感值程中，虛軸上的零極點(diǎn)以及實(shí)軸上的零點(diǎn)都在向原點(diǎn)靠近。由于離原點(diǎn)較對(duì)共軛極點(diǎn)和虛軸零點(diǎn)之間的距離不斷接近，因此兩者對(duì)系統(tǒng)的影響可以

為探究逆變器中電感值變化對(duì)系統(tǒng)特性的影響，分別取電容值為ｌＯＯｕＦ、逡逑ｌＯＯＯｕＦ、５０００ｕＦ，用Ｍａｔｌａｂ求出不同電容值時(shí)的傳遞函數(shù)零極點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的零極點(diǎn)逡逑圖如圖２－５所示。逡逑Ｘ］邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐逡逑１邐１邐１邐１邐１邐｜ｃｉ＝１００ｕＦ逡逑３＇邐0＾ｃｌ邐Ｃ２＝１０００ｕＦ邋＂逡逑２－邐Ｊ邐Ｃ３＝５０００ｕＦ邋－逡逑銷邋0邋—邐８邐邐－逡逑＊邐Ｃ３Ｃ２Ｃ１邋＂逡逑－２邋￣邋－逡逑0逡逑－３邋■邐＊邐－逡逑－４邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｓ邐ｉ邐ｘ邋１邋0３逡逑－１０邐１邐２邋實(shí)軸邋３邐４邐５邐６逡逑圖２－５電容值變化時(shí)傳遞函數(shù)零極點(diǎn)圖逡逑由圖２－５可以看出，取不同電容值時(shí)，系統(tǒng)傳遞函數(shù)均存在兩對(duì)位于虛軸的逡逑共輒極點(diǎn)、一對(duì)左半平面零點(diǎn)以及一個(gè)位于右半平面實(shí)軸的零點(diǎn)。在電容值增大逡逑過程中，虛軸上的共軛極點(diǎn)以及左半平面零點(diǎn)都在向原點(diǎn)靠近，離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的一逡逑對(duì)共軛極點(diǎn)和左半平面零點(diǎn)之間的距離不斷接近，因此兩者對(duì)系統(tǒng)的影響可以近逡逑似抵消，，而右半平面實(shí)軸上的零點(diǎn)位置基本沒有變化，系統(tǒng)的非最小相位特性保逡逑持不變，對(duì)系統(tǒng)特性的影響主要由一對(duì)離原點(diǎn)較近的共軛極點(diǎn)決定。虛軸共軛極逡逑點(diǎn)離原點(diǎn)距離越來越近，系統(tǒng)阻尼增大，超調(diào)量減小，系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時(shí)間延長。逡逑２．３．３直通占空比變化對(duì)系統(tǒng)特性的影響逡逑為探究逆變器中電感值變化對(duì)系統(tǒng)特性的影響，分別取直通占空比為０．１、逡逑０．２、０．３
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：2617021