【技术实现步骤摘要】
扩大级联并网逆变器稳定运行范围的调制波混合控制策略
[0001]本专利技术属于电气工程领域的光伏发电技术，具体涉及一种扩大级联并网逆变器稳定运行范围的调制波混合控制策略。
技术介绍
[0002]单相级联并网逆变器因其具有模块化的结构，有着以下几个优点：易于灵活拓展电压等级和功率；各模块直流源相互独立，可实现组件级MPPT，光伏利用率高；输出电压为多电平阶梯波，谐波含量低，滤波设计容易。因此成为光伏发电并网的一种新方案。然而，单相级联并网逆变器相互独立直流侧的光伏电池板可能受光照度不同，其功率电压输出特性发生变化，模块间的功率不均衡，功率相对较高的模块易发生过调制，给并网电流引入低频谐波。针对这个问题已有相关研究，文献“M.Chen，Y.Jie，C.Wang，G.Li，L.Qiu and W.Zhong，
″
Optimized Reactive Power Control of Module Power Imbalance of Cascaded Converter，
″
in IEEE Op...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种扩大级联并网逆变器稳定运行范围的调制波混合控制策略，所述级联并网逆变器为单相逆变器，包含N个相同的H桥单元，将N个H桥单元中的任一个H桥单元记为H桥单元HB
j
，j＝1，2，...，N，N为大于1的正整数；在每个H桥单元HB
j
的直流侧均并联一个电容C
j
和一块光伏组件PV
j
，N个H桥单元HB
j
的交流侧输出相互串联后，通过滤波电感L
s
并入电网；所述H桥单元HB
j
中包括4个具有反向并联二极管的开关管，分别记为开关管S
j1
、开关管S
j2
、开关管S
j3
和开关管S
j4
，开关管s
j1
与开关管S
j2
串联组成H桥单元HB
j
的a桥臂，开关管S
j3
与开关管S
j4
串联组成H桥单元HB
j
的b桥臂；其特征在于，所述控制策略包括锁相控制、直流母线电压控制、并网电流控制、调制波生成控制和载波移相调制，步骤如下：步骤1，锁相控制采样电网电压v
g
，并将该电网电压v
g
经过锁相PLL环节得到电网电压幅值V
gM
和电网电压相位角θ；步骤2，直流母线电压控制步骤2.1，对N个光伏组件PV
j
的输出电压进行采样，并记为直流电压V
dcj
，对N个光伏组件PV
j
的输出电流进行采样，并记为光伏电流I
PVj
；步骤2.2，根据直流电压V
dcj
和光伏电流I
PVj
进行最大功率点跟踪控制，得到H桥单元HB
j
的最大功率点电压，将该H桥单元HB
j
的最大功率点电压作为H桥单元HB
j
的直流电压的参考值，并记作直流电压参考值步骤2.3，将直流电压V
dcj
和直流电压参考值通过电压调节器进行控制，得到电压调节器输出I
j
，j＝1，2，...，N，表达式如下：其中，k
vP
为电压调节器的比例系数，k
vI
为电压调节器的积分系数，s为拉普拉斯算子；步骤2.4，将直流电压V
dcj
和电压调节器输出I
j
相乘，得到H桥单元HB
j
的控制输出功率P
cj
，P
cj
＝V
dcj
I
j
；步骤2.5，采用延迟一拍的方法计算H桥单元HB
j
的基准功率P
bj
，其计算式为：其中，V
r
’
为上一个控制周期逆变器的总调制电压幅值，P
j
’
为上一控制周期H桥单元HB
j
的选择功率；步骤2.6，根据H桥单元HB
j
的控制输出功率P
cj
与H桥单元HB
j
的基准功率P
bj
之间的关系，生成H桥单元HB
j
的选择功率P
j
，表达式如下：步骤3，并网电流控制步骤3.1，采用延迟一拍的方法计算N个H桥单元功率之和P
z
，计算式如下：
步骤3.2，根据N个H桥单元功率之和P
z
和电网电压幅值V
gM
，计算并网电流d轴分量参考值I
dref
，I
dref
＝2P
z
/V
gM
；步骤3.3，采样并网电流i
g
，并对该并网电流i
g
进行SOGI运算得到并网电流α轴分量i
α
和并网电流β轴分量i
β
，再经过αβ/dq变换得到并网电流d轴分量I
d
和并网电流q轴分量I
q
，计算公式如下：步骤3.4，令并网电流q轴分量参考值I
qref
＝0，将并网电流d轴分量参考值I
dref
和并网电流d轴分量I
d
通过电流调节器控制，并将电网电压幅值V
gM
前馈后，得到逆变器的d轴调制电压U
d
；将并网电流q轴分量参考值I
qref
和并网电流q轴分量I
q
通过电流调节器控制，得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，吴孟泽，王明达，汪书成，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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