单级光伏并网逆变器研究

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1、国内图书分类号：TM46国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文年级三雯雯扛级姓名曾焦褪申请学位级别王堂亟±专业电扭皇电墨指导老师鄞世明塾拯二零一四年五月密级：公开ClassifiedIndex：T]M615U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONSINGLESTAGEGRID．CONNECTEDPHOTOVOTAICINVERTERGrade：2009Candidate：DegenZengAcademicDegreeAppliedfor

2、：MasterSpeciality：ElectricalMachineryandApparatusSupervisor：Prof．ShimingGuoMay，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密团，使用本授权书。(

3、请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：Et期：莎卅艚刻程轹蠢日期：乒刃年．r、西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：l、针对光伏逆变器因天气变化利用率不高这一缺点，在对光伏逆变器与有源电力滤波器(APF)进行理论分析与比较的基础上，提出只需在控制方法上稍加改动即可实现有源滤波功能。仿真验证了具有APF功能的光伏逆变器三种工作模式。2、针对大型光伏电站在电网电压发生跌落故障时突然脱网给电网带来不利影响，重点研究了光伏逆变器的低电压穿越技术(LVI汀)。通过对采用双环控制的单级光伏并网逆变器在

4、电网电压跌落时的仿真，发现输出电流严重超额。因此，重新设计了一种基于正负序双电流环的LVRT控制系统，通过对有功无功电流的协调控制，能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流。同时，能够发出一定的无功功率以支撑并网点电压，从而具备低电压穿越的能力。最后仿真验证了控制策略的有效性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本

5、人承担。学位论文作者签名：日期：?J0西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要随着能源短缺和环境污染的加剧，可再生能源的开发利用己成为人们越来越关注的问题。大容量光伏并网发电站是开发太阳能的一种重要形式，而研制高效、稳定、安全的单级三相光伏并网逆变器是建立大容量光伏电站的技术基础。因此，本文主要对单级三相光伏并网逆变器进行了深入研究。首先，在abe和dq坐标系下建立了三相电压型逆变器(VSI)的数学模型，分析了电流内环、电压外环控制以及最大功率点跟踪(MPPT)控制，并在此基础上搭建了一台80kW的单级光伏并网逆变器仿真模型。针对光伏逆变器

6、因天气变化利用率不高这一缺点，在对光伏逆变器与有源电力滤波器(APF)进行理论分析与比较的基础上，提出只需在控制方法上稍加改进即可实现有源滤波功能。仿真验证了具有APF功能的光伏逆变器的三种工作模式。针对大型光伏电站在电网电压发生跌落故障时突然脱网给电网带来不利影响，重点研究了光伏逆变器的低电压穿越技术(LⅥ玎)。通过对采用双环控制的单级光伏并网逆变器在电网电压跌落时的仿真，发现输出电流严重超额。因此，重新设计了一种基于正负序双电流环的LVRT控制系统，通过对有功无功电流的协调控制，能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流。同时，能够发出一

7、定的无功功率以支撑并网点电压，从而具备低电压穿越的能力。最后仿真验证了控制策略的有效性。关键词：光伏并网；APF；低电压穿越西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractWiththeenergyshortageandenvironmentalpollutiongettingserious，peoplehavepaidmoreandmoreattentiontothedevelopmentandutilizationofrenewableenergy．Developingsingle··stagethree-phasegad··co

8、nnectedphotovoltaicinverterofgreatefficiency,stablilityandsecurityisthetechnicalfoundatio