光伏发电逆变并网系统复合控制策略.doc

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1、光伏发电逆变并网系统复合控制策略　　摘要：研究了一种适用于兼顾无功补偿的微网光伏并网逆变系统，提出一种单相光伏逆变器的复合控制方法.根据单相光伏逆变器的功率平衡原理，推导出光伏逆变器的直流侧二次纹波电压的大小，由此进行校正补偿消除逆变器输出的三次谐波电流.光伏单相并网逆变器的前馈基波调制信号可由其稳态数学模型得出，从而进行输出电流快速前馈控制，然后利用无差拍控制器来实现输出电流的闭环控制，从而形成了前馈+反馈的复合控制方法，可以实现单相逆变器输出电流的快速、无差跟踪.实验和仿真结果表明了本文所提出的复合控制方法能够提高光伏并网逆变器的工作性能，并改善微网的电

2、能质量.　　关键词：微网；复合控制；有功功率控制；无功功率控制；光伏发电　　中图分类号：TK514文献标志码：A　　HybridControlStrategyofPhotovoltaicGenerationInverterGrid-connectedOperatingSystem　　MENGJun1，2，XUXianyong2，FANGLu3，HEXi3，WANGFeng3　　　　Abstract：Akindofmicro-gridphotovoltaicinvertersystemconsideringthereactivepowercompensatio

3、nwasstudied，andacompoundcontrolmethodforphotovoltaicinverterwasproposed.Accordingtothepowerbalanceprincipleofsingle-phasephotovoltaicinverter，thevalueofdc-sidesecond-ripplevoltagewasdeduced.Thus，itcanmodifyandeliminatetheoutputthirdharmoniccurrentofphotovoltaicinverter.Basedonthest

4、eady-statemathematicalmodelofsingle-phaseinverter，thefeedforwardfundamentalmodulationsignaloftheinvertercanbecalculated，andthentheoutputcurrentclosed-loopcontrolcanberealizedbyusingdeadbeatcontroller.Asaresult，thefeedforward-feedbackcompoundcontrolmethodwasformed，whichcanachievefas

5、tandzero-errortrackingofoutputcurrent.Theexperimentandsimulationresultsshowthattheproposedcompoundcontrolmethodcaneffectivelyimprovethedynamicperformanceofsingle-phaseandperfectthepowerqualityofdistributiongrid.　　Keywords：microgrid；hybridcontrolstrategy；activepowercontrol；reactivep

6、owercontrol；photovoltaicgeneration　　�S着全球能源发展战略的变化，开发和利用绿色能源已经成为世界各国关注的焦点.太阳能作为一种可持续发展的绿色能源，其开发和利用已经引起世界各国和研究机构的高度重视，能源专家和工程技术人员对其开发利用进行了大量研究.建立光伏分布式发电系统，有助于为用户提供丰富的绿色能源[1-2].同时也是实现我国节能减排和治理环境污染以及解决化石能源短缺的重要举措[3-5].　　由光伏发电系统的原理和构成可知，光伏电池输出为直流电，必须通过逆变器转换为交流电才能并网和向负荷供电[6].光伏并网逆变器的控制策

7、略主要是为了提高光伏并网逆变器输出电压信号的稳态和暂态性能[7-9].在以光伏发电为主要微源的微网及含微网配电系统中，存在大量的感性负荷和非线性负载，其产生的大量无功功率会导致系统功率因数偏低，并使电压偏低以及线路损耗加大[10-11].非线性负载还会产生各种频次的谐波，造成微网系统的谐波污染、引发微网谐振，对微网的安全稳定运行造成影响.根据现有的文献来看，目前普遍使用的光伏发电系统没有无功补偿的功能，以保证其最大输出有功功率.非线性负载所引起的无功问题一般采取装设专用的固定无功补偿装置或者静止无功发生器等装置进行动态无功补偿，这增加了系统的成本，同时新增的

8、无功补偿装置也会带来新的电能质量和系统稳定运行方面的