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光伏並網逆變器的交流側濾波器結構控制模式

2015-11-18 07:51:57 点击:1744

1. 光伏并网逆变器的交流侧滤波器结构
分布式光伏發電系統中的光伏逆變器工作于高頻(PWM)模式,高開關頻率會産生對電網諧波汙染其輸出電流會對電網産生嚴重的諧波汙染。傳統的電網側濾波器爲L濾波器,由電感L將高頻電流諧波限制在一定範圍之內,減小對電網的諧波汙染。
但隨著功率等級的提高,特別是在中高功率的應用場合,開關頻率相對較低,要使電網側電流滿足相應的諧波標准所需的電感值太大。這不僅使電網側電流變化率下降,系統動態響應性能降低,還會帶來體積過大、成本過高等一系列問題。如果采用一般的LC濾波器,雖然其結構和參數選取簡單,但無法抑制輸出電流的高頻紋波,容易因電網阻抗的不確定性而影響濾波效果。采用LCL的結構比LC結構有更好的衰減特性,對高頻分量呈高阻態,可以抑制電流諧波,並且同電網串聯的電感L還可以起到抑制沖擊電流的作用。要達到相同的濾波效果,LCL濾波器的總電感量比L和LC濾波器小得多,有利于提高電流動態性能,同時還能降低成本,減小裝置的體積重量。在中大功率應用場合,LCL濾波器的優勢更爲明顯。
LCL濾波器參數的設計有很多種方法,不同的選取方法有不同的效果,直到現在這仍是一個重要的研究方向。


2. 光伏并网逆变器的控制模式
逆变器的控制模式有两种:电流型控制和电压型控制。而IEEbStd 1547-2003明确规定,逆变器不能对PCC电压进行调节,因此直接的电压型控制是不Cl许的,但间接的电压型控制,即不直接控制PCC电压的电压型控制是可行的。
1)電流型控制
對于LCL濾波的並網逆變器來說,可以有兩種電流型控制方案:網側電感流控制方案和橋側電感電流控制方案。
①網側電感電流控制方案
對網側電感電流進行控制,根據需要給定並網電流的幅值和相位,調節並網功率。
②橋側電感電流控制方案
同樣的,也可以對橋側電感電流進行控制。
2)電壓型控制
前面提到,並網逆變器不能直接控制PCC電壓,但不是不能進行電壓型控制。以LC/濾波的並網逆變器來說,就可以控制電容C上的電壓實現並網逆變的功率控制。這雖然是電壓型控制,但並未對PCC電壓進行調節,因此不違反並網規範。通過控制電容電壓的幅值與相位即可控制逆變器輸送給電網的有功功率和無功功率。