单相级联H桥光伏并网逆变器控制策略研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文单相级联H桥光伏并网逆变器控制策略研究学位申请人：潘涛学科专业：电气工程指导教师：叶满园教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含

2、为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要单相级联H桥

3、光伏并网逆变器控制策略研究摘要太阳能作为清洁的可再生能源得到了越来越多的应用，光伏发电技术的发展离不开光伏并网逆变器的研究，本论文以级联H桥光伏并网逆变器为研究目标。级联H桥多电平逆变器拓扑具有高压大容量的变频能力、输出电压波形谐波含量小、易于模块化扩展、不需要变压器即可直接接入高压电网等优点。本论文主要研究级联H桥光伏并网以下两个问题，第一是并网电流的控制问题；第二是级联H桥作为光伏并网逆变器由于光照、温度等条件的不均匀导致的功率不平衡问题，会造成直流侧电压漂移，威胁系统稳定运行。针对于并网电流控制，本文提出了基于广义二阶积分器的比例复数积分控制。比例复数

4、积分控制与PI控制相比可以更好的解决并网逆变器并网电流的稳态误差问题，但传统认为比例复数积分控制适用于三相并网逆变器中，而不适合于单相并网逆变器。为解决该问题，本文提出了一种基于广义二阶积分器的比例复数积分控制方法，通过构造垂直分量使比例复数积分控制很好的运用在单相并网逆变器中。该方法可以保证比例复数积分控制从三相到单相的移植，且参数整定较准PR控制较为简单，实现方便。仿真结果和试验证明了该控制方法的可行性。针对于级联H桥光伏并网逆变器存在的功率不平衡问题。本论文主要研究了两种平衡控制策略，一种是功率加权的占空比前馈的策略，一种是基于能量平衡的功率平衡控制策

5、略。仿真和试验验证了两种控制策略都可以很好的解决功率不平衡引起的直流侧电压漂移问题，稳定光伏板最大功率的输出，实现逆变器的多电平并网。关键词：级联H桥，比例复数积分控制，光伏发电，功率平衡IAbstractResearchonControlStrategyofSingle-phaseCascadeH-bridgePhotovoltaicGrid-connectedInverterABSTRACTSolarenergyascleanandrenewableenergyhasbeenmoreandmoreapplications,thedevelopmentof

6、photovoltaicpowergenerationtechnologycannotbeseparatedfromphotovoltaicinverterresearch.Withthecontinuousdevelopmentofpowerelectronicstechnology,thetopologyofphotovoltaicgrid-connectedinvertersgraduallydevelopsfromsingle-stagetomulti-stageandfromcentralizedtocascaded.ThecascadedH-br

7、idgemulti-levelinvertertopologyhastheadvantagesofhigh-voltageandlarge-capacityinvertercapability,smallharmoniccontentoftheoutputvoltagewaveform,easymodularexpansion,anddirectaccesstothehigh-voltagepowergridwithouttheneedofatransformer.PVgridandwillhavetwoproblems,thefirstistheprobl

8、emofgrid-connectedcurrentc