基于三相LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器光伏并網(wǎng)控制研究

基于三相LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器光伏并網(wǎng)控制研究基于三相LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器光伏并網(wǎng)控制研究

摘要：隨著全球能源需求的增加和對(duì)清潔能源的追求，光伏發(fā)電作為一種廣泛應(yīng)用的可再生能源發(fā)電方式，備受關(guān)注。然而，光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)中存在著功率質(zhì)量和電網(wǎng)安全等問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題，研究了基于三相LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器的光伏并網(wǎng)控制方案，并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)控制，準(zhǔn)Z源逆變器，LCL濾波器，功率質(zhì)量，電網(wǎng)安全

1.引言

光伏發(fā)電系統(tǒng)由于其無(wú)污染、可再生的特點(diǎn)，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。然而，光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率會(huì)受到太陽(yáng)輻射和天氣等因素的影響，導(dǎo)致輸出功率波動(dòng)較大。為了實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，并能將電能有效地輸送到電網(wǎng)中，光伏發(fā)電系統(tǒng)需要采用逆變器進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換，并通過(guò)并網(wǎng)控制方案實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的無(wú)縫連接。

2.光伏并網(wǎng)控制技術(shù)現(xiàn)狀

目前，常用的光伏并網(wǎng)控制技術(shù)包括電流控制和電壓控制兩種方式。其中，電流控制方式適用于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中功率質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合，可以實(shí)現(xiàn)電流與電壓的雙重控制，但需要較復(fù)雜的控制算法和大容量濾波器。電壓控制方式適用于功率質(zhì)量要求較低的場(chǎng)合，可以直接控制輸出電壓與電網(wǎng)電壓的匹配，但對(duì)電壓的穩(wěn)定性要求較高。

3.準(zhǔn)Z源逆變器原理及特點(diǎn)

準(zhǔn)Z源逆變器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)輸入電壓范圍調(diào)節(jié)的逆變器。相比傳統(tǒng)逆變器，準(zhǔn)Z源逆變器擁有輸出電壓調(diào)節(jié)范圍廣、輸入電壓波動(dòng)容忍度高、輸入電流波動(dòng)較小等優(yōu)點(diǎn)。因此，準(zhǔn)Z源逆變器被廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制中。

4.LCL濾波器及其應(yīng)用

LCL濾波器是一種常用于準(zhǔn)Z源逆變器的濾波器。通過(guò)LCL濾波器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以有效抑制光伏逆變器輸出電壓諧波和干擾，提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的功率質(zhì)量。

5.基于LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器的光伏并網(wǎng)控制方案

本文提出了一種基于LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器的光伏并網(wǎng)控制方案。該方案通過(guò)對(duì)準(zhǔn)Z源逆變器的輸出電流進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的無(wú)縫連接，并通過(guò)LCL濾波器對(duì)輸出電壓進(jìn)行諧波濾波。同時(shí)，該方案還引入了諧波監(jiān)測(cè)和保護(hù)機(jī)制，能夠有效抑制光伏逆變器輸出電壓的諧波干擾。

6.仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證所提出的控制方案的有效性，本文進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)Matlab/Simulink軟件搭建了相應(yīng)的仿真模型，并進(jìn)行了一系列的參數(shù)設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，還搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了實(shí)際光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都驗(yàn)證了所提出的控制方案在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的可行性和有效性。

7.結(jié)論

本文研究了基于三相LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器的光伏并網(wǎng)控制方案。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該方案的可行性和有效性。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的穩(wěn)定連接，并提高系統(tǒng)的功率質(zhì)量和電網(wǎng)安全性。然而，本文研究仍存在一定的局限性，需要進(jìn)一步優(yōu)化和完善。希望本文的研究成果能夠?qū)夥l(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制技術(shù)提供一定的參考和借鑒本文提出的基于LCL濾波型準(zhǔn)Z源逆變器的光伏并網(wǎng)控制方案通過(guò)調(diào)控逆變器的輸出電流，實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的無(wú)縫連接，并通過(guò)LCL濾波器對(duì)輸出電壓進(jìn)行諧波濾波。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該方案的可行性和有效性。該方案能夠提