三电平光伏逆变器控制策略研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zyh111111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在高压大功率的光伏逆变器的应用领域中,三电平逆变器以其开关器件所承受的电压应力小,输出波形质量好,谐波含量低等特点而得到广泛应用。然而,三电平光伏逆变器的应用中涉及到较多的控制技术。现有的控制技术中还存在着一定的不足,因此本文就三电平光伏逆变器控制中的最大功率点跟踪(MPPT)技术,三电平SVPWM调制技术和中点电位平衡技术做出了分析研究和仿真验证,并得出了相应的结论。本文的研究工作主要有:首先,分析了传统三电平逆变器的拓扑结构和工作特点,并应用了一种ANPC型三电平拓扑,该拓扑的双向箝位比NPC型的单向箝位更加可靠,为输出零电平提供了冗余的通路,这为开关器件损耗的平衡和中点电位的灵活控制提供了可能。其次,分析了光伏电池的基本原理,并建立了光伏电池的数学模型和仿真模型,对光伏电池的特性曲线做了详细研究,得出了光伏电池在不同光照强度和环境温度下特性曲线的变化规律。分析了最大功率点跟踪的基本原理,得出了最大功率点跟踪的实质是动态的阻抗匹配过程。详细研究了四种常见的最大功率点跟踪的方法,为后文的仿真研究打下了基础。然后,分析了三电平空间电压矢量原理和传统的三电平SVPWM控制算法,提出了一种简化控制算法,在扇区的判断上使用了简单的逻辑运算,解决了三电平SVPWM算法复杂程度高,控制器运算负担大的问题。推导了三电平逆变器中点电压的表达式,分析了三电平空间电压矢量对中点电压的影响,得出了空间电压矢量对中点电压影响的规律。基于此分析,提出了一种基于虚拟空间电压矢量的中点电位平衡控制策略,实现了对中点电位闭环的动态控制。最后,在MATLAB/Simulink环境下搭建了最大功率点跟踪、三电平SVPWM算法和中点电位平衡控制策略三个仿真模型。对比研究了扰动观察法和三点比较法的控制效果,得出了三点比较法在跟踪速度和稳态精度上优于扰动观察法的结论。验证了三电平SVPWM简化算法的正确性,仿真波形与理论分析一致,同时也验证了三电平SVPWM调制具有直流电压利用率高和波形质量好的特点。对比研究了采用虚拟空间电压矢量的中点电位平衡控制策略前后,中点电位的控制效果。得出了采用该策略能有效抑制中点电位波动的结论。
其他文献
【摘要】社会的发展,人民物质生活的不断丰富,中小学生学习音乐知识和器乐已成为人们追求丰富的精神生活不可缺少的一环,是培养少年儿童音乐素质的极好手段。为此,家长为孩子投入了大量的人力和物力。兴趣是少年儿童学习音乐、认识事物的倾向和需求的原动力。少儿学习器乐的兴趣不稳定又容易自我转移或消失。如何提高学生学习器乐的兴趣,使之对器乐学习产生更大的求知欲望,使学习器乐的兴趣成为学习的动力。文中提出有针对性的
全市水资源总量13.17亿m^3,人均占有量626m^3,只有全国平均水平的1/4,属于典型的资源型缺水地区。美丽的南太行山环抱,受限于自然条件,水资源开发难度大,工程性缺水现象严重。沁河、