模塊化多電平光伏并網逆變器研究.pdf

1、光伏并網逆變器作為并網型光伏發(fā)電系統(tǒng)能量轉換和控制的中心,影響整個系統(tǒng)的運行性能。從成本、可靠性、可維護性等方面考慮,其拓撲正朝向諧波特性較好的多電平結構發(fā)展。其中模塊化多電平光伏并網逆變器因逆變單元模塊化,制造安裝簡易,冗余能力強,可靈活匹配多種電壓功率等級的應用需求,成為5電平及以上光伏并網逆變場合的優(yōu)良選擇。本文首先闡述了光伏發(fā)電單元及并網逆變單元的基本原理。
　　而后針對不同類型模塊化多電平變換器的結構特征,分析其于光伏并

2、網逆變的適用性。全橋子模塊宜構成子模塊直流側連接光伏陣列的模塊化多電平光伏并網逆變器;半橋子模塊則宜構成公共直流側連接光伏陣列的模塊化多電平光伏并網逆變器。前者以三相單星形拓撲為例,討論其與子模塊獨立功率平衡控制及相間功率不平衡電流對稱補償結合的雙環(huán)并網逆變方法;后者以三相雙星形拓撲為例,關注其獨特的工作機制,重點在于多個子模塊的啟動調制、正常運行調制及二倍頻環(huán)流抑制。本文通過仿真驗證了上述兩類模塊化多電平光伏并網逆變器的可行性。

3、>　　最后為考察模塊化多電平光伏并網逆變器關鍵性能指標之一的主電路損耗特性,本文參照15kW三相NPC三電平光伏并網逆變器的工程產品,設計了15kW三相雙星形半橋子模塊多電平光伏并網逆變器(包括功率半導體器件的選型與子模塊電容、橋臂電感參數的確定等)。以之為例,使用基于Matlab仿真模型的離散損耗估算方法完成其于不同并網功率條件下的功率半導體器件損耗及電感損耗估算,并同參考用三電平逆變器作對比。繼而推導歸納模塊化多電平光伏并網逆變器在