非隔離三電平并網型光伏發(fā)電關鍵技術研究.pdf

1、太陽能是替代化石能源的一種理想清潔的新能源，太陽能并網發(fā)電是對電網供電的有力補充，對穩(wěn)定我國電力供應、減少火電量及環(huán)境保護具有廣泛的應用價值。本文的研究對戶用太陽能光伏并網發(fā)電技術的推廣普及和應用具有推動作用。針對當前戶用非隔離三電平光伏并網(NITGC)發(fā)電系統(tǒng)進行研究，通過理論分析、仿真及實際驗證，解決了以下幾個方面關鍵問題:
　　通過建立光伏電池的數學模型，針對光伏發(fā)電應用系統(tǒng)中最大功率點跟蹤(Maximum Power P

2、oint Tracking，MPPT)控制策略存在跟蹤速度慢、控制精度差及震蕩問題，提出一種黃金分割變步長最優(yōu)梯度法MPPT控制算法，通過理論分析及采用PSCAD仿真證明該改進的MPPT控制算法可有效解決最大功率點跟蹤速度、穩(wěn)定性和精度問題。
　　通過對光伏發(fā)電系統(tǒng)主電路中DC/DC變換電路單元進行研究分析，為解決和改善交流逆變輸出時正負半周電壓波形對稱性及正弦波形質量，防止發(fā)生直流側電壓偏移問題，提出一種雙向提升功能的Boost

3、電路，通過對該電路的控制實現直流側母線正負電壓獨立調整控制功能，達到直流母線輸出電壓的對稱性，進而實現DC/AC逆變電路正弦電壓、電流輸出的對稱。
　　采用三狀態(tài)開關函數，建立二極管嵌位型NITGC發(fā)電系統(tǒng)的逆變器在abc靜止坐標系和由旋轉坐標系下的數學模型，設計了基于電網電壓前饋控制的電流內環(huán)控制結構和直流母線電壓外環(huán)閉環(huán)控制結構。
　　研究分析三相三電平SVPWM控制技術，并針對并網逆變器存在的直流側中點電壓不平衡問題，

4、提出了解決中點電流引起的中點電位不平衡的控制策略，經理論分析及PSCAD軟件仿真證明控制算法可行。
　　研究分析光伏并網發(fā)電系統(tǒng)中孤島效應，針對主動式電網阻抗測量反孤島方法在電網阻抗不對稱時測量不準確問題，提出了一種基于雙頻諧波阻抗測量反孤島策略。經理論分析及實驗平臺測試證明該控制策略可準確測量電網阻抗，并實現光伏并網系統(tǒng)的反孤島控制。
　　研制基于Cortex-M4內核的STM32F417微處理器417為主的雙CPU NI