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    光伏并網逆變器是如何控制和仿真的

    發布時間:2020-05-10 來源:轉載 編輯:網絡 閱讀數:

    近年來,應用的可再生能源技術在電力轉換并網電子技術領域的研究成為了話題。 并聯網絡轉換器在太陽能發電,風力發電等可再生能源分散型能源系統中具有廣闊的前景。 太陽能,風能發電的重要應用模式是網路發電,網路逆變技術是光伏和網路發電的重要技術。 太陽能發電系統中使用的逆變器主要基于以下技術特征:具有寬直流輸入范圍; 具有最大功率跟蹤(MPPT)功能。 并網逆變器輸出電流的相位,頻率與電網電壓同步,波形失真小,滿足電網的質量要求。 具有孤島檢測保護功能; 逆變換效率在92%以上,同時運行。 逆變器的主電路拓撲直接確定其整體性能。 因此,開發簡潔,高效,性價比高的電路拓撲非常重要。
     

    1,逆變器的原理

    該設計是大型安裝并網發電系統,根據文獻記載,選擇一般勞動者進行隔離并網逆變器結構,如圖1所示。 從太陽能陣列輸出的直流電力從逆變器轉換為反向交流電,經過變壓器升壓和隔離后編入電力網。 安裝并網發電系統的核心是,逆變器中電氣電子元件在逆變器的基礎上,電氣電子元件的工藝水平已經有了相當大的發展,但是高頻和高壓,盡可能滿足生產emi的低功率逆變器依然存在著很大的困難。 因此,研究大容量逆變器的拓撲是代表性的解決方法。 作為太陽能發電陣列和交流的電網系統,關于其安全性,可靠性,逆變換效率,制造成本等因素,在安裝變換器的發展中起到了作用,安裝后提高了發電系統投資的決定和收益。 市場主流光電壓變換器大多采用電壓源型變換器,由于光電池電流源的輸出特性,滿足了光電池直流端電壓可能發生較大變化的特性,因此采用了二次變換器技術方案,這將導致轉換效率降低。 大功率電流源轉換技術由于強制斷流緩沖容量高,可靠性低,限制了電流源型轉換器的應用。 嵌入式電流源型換能器方面由于直流電壓全控制的特性,只需對安裝的電池進行直流電級轉換就可以完成,根據該源型的特性,安裝電流換能器效率很有可能成為轉換技術方案。
     

    1.1兩級逆變器

    傳統的逆變器通常也稱為兩臺機器,轉換器,并網逆變器一般使用橋式電路,其相位結構簡單。 太陽能電池具有電流源型的特性,當太陽能陣列串聯連接大電感時,相當于電流源。 為了改善并聯電流,交流側需要濾波器電容器,光電池串聯連接電感,連接到對應的直流母線。 漢電感的存在,使電路的直流電流容易變化,在逆變器開關動作時,如果不能輸入保證逆變器電流,對穩定容易的di/dt,對逆變器的安全運行有影響。
     

    1.2多級灌裝電流源型逆變器

    將諧波注入的概念應用于電力轉換器已有半個多世紀的歷史。 然而,向功率轉換器注入諧波是減少諧波含量的方法之一。 符合鋼琴論壇電流的寬度和工作條件,通過注入附加晶閘管觸發控制和自然換相,實現紋波的電壓注入電流的頻率,相位和電源。 在構筑上,由于電流與直流電流值的固定點注入的關系,在各種工作條件下抑制了最優高次諧波保證,交流電流波形和電壓提高了直流波形的質量。 文獻提出了新的直流注入概念,發現在12脈沖電流源轉換器中使用6倍基本頻率的注入電流可以完全抑制諧波。 其中,為了尋找非正規系統的研究方法,將電流值,波形的點控制在最小限度的高次諧波率的目的。 經過嚴格的數學分析總結出的思想,完全消除了摘要輸出標準的12脈波源換能器交流電流的輸出波形高次諧波的理想波形。 12脈波電流源換能器,主電路的工作模式與全控制橋和一般三相式換能器一樣,每座橋中有6個晶閘管間隔為60°土和觸發導通,每座開關均為主橋120°導通。 像這樣,對于兩個并列的三相全控制橋來說,每隔30°觸發一個橋的手臂的開關,任意的瞬間開關都有兩只導通。 交流系統不需要提供開關電壓,并且與交流系統的同步連接作為整流器和逆變器操作。 有功輸出從交流系統向直流系統時開始,在該裝置整流狀態下工作從直流系統向交流系統輸送有功輸出時,該裝置的工作為狀態。 鋼琴論壇填塞式電流源型逆變器(mlcr-csc)雖然可以進行電壓,但是直流敗,需要具有對稱特性的元件,即具有切斷雙向電壓的能力和單電流流通能力的元件。 因為不使用,所以求出igbt與mlcr-csc,二極管,igbt直接結合也能滿足的性能,元件是鄭潤會引起其他輸出的讀法。 用于mlcr-csc的開關應用于相對較低頻率的可控硅輸出mlcr-csc。 由于橫電感存在直流電流,在直流電流的一側流動,在電壓變為直流電極可能的期間內到達,因此應該具有較高的源換能器充填式電流開關元件,從而切斷了雙向電壓能力和單電流的流通。
     

    2,實驗模擬


    2.1建造太陽能電池模型

    根據文獻原理,安裝電池的等效電路圖2。 在此基礎上,建設出口1~450 v的直流pscad,如模型圖2所示。 該模型模擬選拔的安裝是典型參數,選擇單元類型yl85(17)=1010&amp; mes; 660,主要參數輸出峰值功率為85 w,峰值電壓為17.5 v,電流峰值為4.9 a,不間斷電壓為22 v,短路電流為5.3 a。 請求光伏陣列輸出5000W,并且估計光伏組件連接方案是20列3并行的。

    由算出的最大輸出功率通過5.1萬kW,與模型輸出功率的基本相結合,與輸入量的其他參數的基本相結合,因此可以在工程實踐中使用。


    2.2逆變器相位電路

    同相構造(5)圖中,采用預演教練,2組三相并列全橋為12源換能器脈波電流。 主橋構成24個換流閥,開關閥由每人的閘流管構成。 在交流的旁邊,合上變壓器制作而成。 變壓器分別為y/y和y/連接,變化后分別為kn:1kn:。 根據與結構和y/相連的6脈波皋交換器的觸發脈沖全體停滯的y/y相連的6個脈沖皋交換器°,30,2號交換器的輸出電壓,變壓器的1次側,各相同點。 圖中的電路是晶閘管和二極管的注入鄭潤會反鄭潤會結構成,橋接的開關是晶閘管二極管反串,橋下則相反,對于晶閘管,理想的是通過觸發脈沖實現逆變器的四分式運行,向相同理想電流的波形注入橋,使之產生波形輸出。

    圖6在主橋下,電流波形的上部和下部對應的三相同一橋的輸出電流為直流的大小,相位差為15°電感支路的直流電流為協同少量的紋波,各支路電流的平均值為idc/6。 交流電壓,電流波形圖7。 電平為電流波形正弦度過高,電壓波形明顯毛刺,這是由于開關切換時電感能量轉移,各開關元件引入弊容吸收電路后,電壓毛刺顯著減少。

    在a相圖8中,ch1是電壓波形; ch2電壓為b相波形; ch3電壓波形為c相。 結論三相電壓正弦波形與協同部分毛刺模擬一致。


    3,實驗結果

    各注入支路電氣電子控制開關,確定最佳組合方案。 過多的注入支路,多樣的開關組合方案如何實現低程度的復雜開關組合的要求方案的變換,研究的主要技術的難點是一個。 仿真證明,該系統已進行了使用pscad 6級的電流注入研究,可采用臨時濾波器和pwm控制技術獲得理想的輸出波形。 這正是該裝置非常低的高次諧波和率低的開關,以及應用于該裝置輸出的情況非常適合。 

     


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