基于新型光伏发电系统的子模块电压调制策略

摘要

现有的二、三电平变换器容量有限,而模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)独特的级联扩展能力,使得其满足大功率、高电压光伏发电场所的要求,MMC结合到光伏发电系统中成为一种新趋势。将光伏组件直接并在MMC子模块中的新拓扑相较于两级式二、三电平光伏逆变系统少了DC/DC环节,大幅度提高了并网系统容量和电压,但是系统的稳定性大大降低,特别是光伏组件在局部阴影条件下的最大功率点电压不均衡以及MMC子模块电压不稳定成为一个难题,针对这个问题进行子模块的调制策略研究,提出一种不受MMC输出影响的独立调制策略。分析子模块电容电压与MMC输出的关系,将子模块电压稳定在光伏组件的最大功率点电压处。最后通过仿真验证该调制策略的可行性,结果证明该控制策略不仅提高了光伏利用率,还能对MMC子模块起到稳压保护作用,整个光伏并网系统对电网的谐波污染也更少。