三相光伏并网逆变器低电压穿越技术研究

摘要

随着光伏并网发电系统渗透率不断地提高，根据国内外新的电网规范或标准，要求低电压穿越是强制性必备功能。在电网电压跌落时，根据低电压穿越要求，光伏并网逆变器应该保持不脱网，否则会冲击电网，故障扩大化，影响整个系统的稳定。因此研究光伏并网逆变器的低电压穿越技术具有重要的工程价值。
　　首先，本文建立两级式光伏并网发电系统，前级采用Boost升压电路，实现光伏最大功率追踪(MPPT)，后级采用三相光伏逆变器实现并网控制。在静止坐标系下，本文采用直流母线电压外环及并网电流内环的双环控制，外环采用PI调节器，内环采用准比例谐振调节器（QPR），建立三相逆变器控制数学模型，求取调节器参数。整个光伏系统的设计为光伏低电压穿越技术研究奠定基础。
　　其次，本文分析了光伏低电压穿越技术中所涉及的几个重要组成部分。对比分析了正负序分离方法和系统控制结构，确定本文所需的方法及结构。对五种参考电流指令与三种控制目标进行分析，提出了一种功率灵活控制方法，能够实现电流质量与功率波动的协调。在上述的基础上，本文提出了一种低电压穿越控制策略，在限流的情况下，注入无功支撑公共连接点（PCC）电压，正序无功抬升正序电压，负序无功降低负序电压，使电压不平衡度减小。通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的正确性。
　　最后，本文搭建了基于TMS28335的三相逆变器实验平台，对所提控制策略进行实验验证，实验结果表明所提方法的有效性。