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光伏并网逆变器是如何控制和仿真的

发布时间:2020-05-10 来源:转载 编辑:网络 阅读数:

近年来,应用的可再生能源技术在电力转换并网电子技术领域的研究成为了话题。 并联网络转换器在太阳能发电,风力发电等可再生能源分散型能源系统中具有广阔的前景。 太阳能,风能发电的重要应用模式是网路发电,网路逆变技术是光伏和网路发电的重要技术。 太阳能发电系统中使用的逆变器主要基于以下技术特征:具有宽直流输入范围; 具有最大功率跟踪(MPPT)功能。 并网逆变器输出电流的相位,频率与电网电压同步,波形失真小,满足电网的质量要求。 具有孤岛检测保护功能; 逆变换效率在92%以上,同时运行。 逆变器的主电路拓扑直接确定其整体性能。 因此,开发简洁,高效,性价比高的电路拓扑非常重要。
 

1,逆变器的原理

该设计是大型安装并网发电系统,根据文献记载,选择一般劳动者进行隔离并网逆变器结构,如图1所示。 从太阳能阵列输出的直流电力从逆变器转换为反向交流电,经过变压器升压和隔离后编入电力网。 安装并网发电系统的核心是,逆变器中电气电子元件在逆变器的基础上,电气电子元件的工艺水平已经有了相当大的发展,但是高频和高压,尽可能满足生产emi的低功率逆变器依然存在着很大的困难。 因此,研究大容量逆变器的拓扑是代表性的解决方法。 作为太阳能发电阵列和交流的电网系统,关于其安全性,可靠性,逆变换效率,制造成本等因素,在安装变换器的发展中起到了作用,安装后提高了发电系统投资的决定和收益。 市场主流光电压变换器大多采用电压源型变换器,由于光电池电流源的输出特性,满足了光电池直流端电压可能发生较大变化的特性,因此采用了二次变换器技术方案,这将导致转换效率降低。 大功率电流源转换技术由于强制断流缓冲容量高,可靠性低,限制了电流源型转换器的应用。 嵌入式电流源型换能器方面由于直流电压全控制的特性,只需对安装的电池进行直流电级转换就可以完成,根据该源型的特性,安装电流换能器效率很有可能成为转换技术方案。
 

1.1两级逆变器

传统的逆变器通常也称为两台机器,转换器,并网逆变器一般使用桥式电路,其相位结构简单。 太阳能电池具有电流源型的特性,当太阳能阵列串联连接大电感时,相当于电流源。 为了改善并联电流,交流侧需要滤波器电容器,光电池串联连接电感,连接到对应的直流母线。 汉电感的存在,使电路的直流电流容易变化,在逆变器开关动作时,如果不能输入保证逆变器电流,对稳定容易的di/dt,对逆变器的安全运行有影响。
 

1.2多级灌装电流源型逆变器

将谐波注入的概念应用于电力转换器已有半个多世纪的历史。 然而,向功率转换器注入谐波是减少谐波含量的方法之一。 符合钢琴论坛电流的宽度和工作条件,通过注入附加晶闸管触发控制和自然换相,实现纹波的电压注入电流的频率,相位和电源。 在构筑上,由于电流与直流电流值的固定点注入的关系,在各种工作条件下抑制了最优高次谐波保证,交流电流波形和电压提高了直流波形的质量。 文献提出了新的直流注入概念,发现在12脉冲电流源转换器中使用6倍基本频率的注入电流可以完全抑制谐波。 其中,为了寻找非正规系统的研究方法,将电流值,波形的点控制在最小限度的高次谐波率的目的。 经过严格的数学分析总结出的思想,完全消除了摘要输出标准的12脉波源换能器交流电流的输出波形高次谐波的理想波形。 12脉波电流源换能器,主电路的工作模式与全控制桥和一般三相式换能器一样,每座桥中有6个晶闸管间隔为60°土和触发导通,每座开关均为主桥120°导通。 像这样,对于两个并列的三相全控制桥来说,每隔30°触发一个桥的手臂的开关,任意的瞬间开关都有两只导通。 交流系统不需要提供开关电压,并且与交流系统的同步连接作为整流器和逆变器操作。 有功输出从交流系统向直流系统时开始,在该装置整流状态下工作从直流系统向交流系统输送有功输出时,该装置的工作为状态。 钢琴论坛填塞式电流源型逆变器(mlcr-csc)虽然可以进行电压,但是直流败,需要具有对称特性的元件,即具有切断双向电压的能力和单电流流通能力的元件。 因为不使用,所以求出igbt与mlcr-csc,二极管,igbt直接结合也能满足的性能,元件是郑润会引起其他输出的读法。 用于mlcr-csc的开关应用于相对较低频率的可控硅输出mlcr-csc。 由于横电感存在直流电流,在直流电流的一侧流动,在电压变为直流电极可能的期间内到达,因此应该具有较高的源换能器充填式电流开关元件,从而切断了双向电压能力和单电流的流通。
 

2,实验模拟


2.1建造太阳能电池模型

根据文献原理,安装电池的等效电路图2。 在此基础上,建设出口1~450 v的直流pscad,如模型图2所示。 该模型模拟选拔的安装是典型参数,选择单元类型yl85(17)=1010& mes; 660,主要参数输出峰值功率为85 w,峰值电压为17.5 v,电流峰值为4.9 a,不间断电压为22 v,短路电流为5.3 a。 请求光伏阵列输出5000W,并且估计光伏组件连接方案是20列3并行的。

由算出的最大输出功率通过5.1万kW,与模型输出功率的基本相结合,与输入量的其他参数的基本相结合,因此可以在工程实践中使用。


2.2逆变器相位电路

同相构造(5)图中,采用预演教练,2组三相并列全桥为12源换能器脉波电流。 主桥构成24个换流阀,开关阀由每人的闸流管构成。 在交流的旁边,合上变压器制作而成。 变压器分别为y/y和y/连接,变化后分别为kn:1kn:。 根据与结构和y/相连的6脉波皋交换器的触发脉冲全体停滞的y/y相连的6个脉冲皋交换器°,30,2号交换器的输出电压,变压器的1次侧,各相同点。 图中的电路是晶闸管和二极管的注入郑润会反郑润会结构成,桥接的开关是晶闸管二极管反串,桥下则相反,对于晶闸管,理想的是通过触发脉冲实现逆变器的四分式运行,向相同理想电流的波形注入桥,使之产生波形输出。

图6在主桥下,电流波形的上部和下部对应的三相同一桥的输出电流为直流的大小,相位差为15°电感支路的直流电流为协同少量的纹波,各支路电流的平均值为idc/6。 交流电压,电流波形图7。 电平为电流波形正弦度过高,电压波形明显毛刺,这是由于开关切换时电感能量转移,各开关元件引入弊容吸收电路后,电压毛刺显著减少。

在a相图8中,ch1是电压波形; ch2电压为b相波形; ch3电压波形为c相。 结论三相电压正弦波形与协同部分毛刺模拟一致。


3,实验结果

各注入支路电气电子控制开关,确定最佳组合方案。 过多的注入支路,多样的开关组合方案如何实现低程度的复杂开关组合的要求方案的变换,研究的主要技术的难点是一个。 仿真证明,该系统已进行了使用pscad 6级的电流注入研究,可采用临时滤波器和pwm控制技术获得理想的输出波形。 这正是该装置非常低的高次谐波和率低的开关,以及应用于该装置输出的情况非常适合。 

 


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