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分布式发电用单相中小功率并网逆变器的研制

本文摘要:当今社会,能源已成为制约世界经济发展的关键问题之一。解决能源问题的明显途径是开发和利用新的环保可再生能源,如太阳能发电和燃料电池发电。 欧洲和美国在这方面已经走在世界前列。比如德国莱比锡就建成了电力仅次于世界的太阳能电站,每个月都并网。分布式发电的研究成果进一步为太阳能等新能源的利用带来了新概念。 分布式发电可以理解为单一的中小功率和大规模发电。比如最近争论的屋顶计划,家家户户都在利用屋顶太阳能板,成为独立国家的发电个体,然后传号就构成了规模效应。

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当今社会,能源已成为制约世界经济发展的关键问题之一。解决能源问题的明显途径是开发和利用新的环保可再生能源,如太阳能发电和燃料电池发电。

欧洲和美国在这方面已经走在世界前列。比如德国莱比锡就建成了电力仅次于世界的太阳能电站,每个月都并网。分布式发电的研究成果进一步为太阳能等新能源的利用带来了新概念。

分布式发电可以理解为单一的中小功率和大规模发电。比如最近争论的屋顶计划,家家户户都在利用屋顶太阳能板,成为独立国家的发电个体,然后传号就构成了规模效应。

但分布式发电必须有一个能将能量传递到电网的电力电子模块装置,一般称为并网逆变器。由于逆变器在整个设备中起着至关重要的作用,如何提高其性能以满足电能传输的抑制和电能质量成为近年来的研究热点。介绍了一种基于电压矢量图的倍频电压源单相并网逆变器。间接电流控制由数字信号处理器控制系统构成,保证了单位功率因数。

它具有控制简单、稳定性好、谐波污染小等优点,尤其局限于中小功率分布式并网发电的应用。1主电路结构根据所用隔离变压器的类型,并网DC电源可分为低频并网DC电源、高频并网DC电源和非隔离并网DC电源[3]。低频环节并网逆变器采用工频变压器作为与电网的模块,电路结构简单,效率高,但缺点是变压器体积大、重量大、音频噪声大,不适合分布式发电场合;一些国家禁止非隔离电网连接。

因此,本文采用高频链并网逆变器,这是挂在电网上运行所必需的。单相全桥主电路如图1右图所示。图2显示了它的理想电路模型。

在图1中,Ud是并网逆变器的DC输出功率。Ud通过高频链DC/交流直流电源技术,将一次电源(如太阳能电池)获得的高压直流电转换成高质量的高压交流电。美国、UL和联合国分别是逆变器的输入电压、电感l的端电压和电网电压的有效值。

除了噪声和高频谐波,电感L还可以平衡逆变器和电网之间的电压差。2间接电流控制策略分析作为并网逆变器,其理想状态是输入功率因数=1,即电网外的电流不失真,与电网电压UN的幅值完全一致,因此电网中只期望有军用功率。

根据图2所示的等效模型,未扣除电感电阻和线路电阻的电压矢量图如图3右图所示。另外,设输出功率为p,从图3可以看出。此外,输入电压符合SPWM逆变器输入电压的基波,其中m是调制指数。

可以看出,当UN和l的值为SeCure时,根据等效功率p和并网输入电流IN,可以由公式(2)和公式(5)唯一确定Us相对于UN的滞后角和SPWM的调制指数m,从而超过了控制输入电压US的幅值和幅值,最终调节并网输入电流in的目的。此外,在us的动态调整过程中,为了保证单位功率因数,输入电压矢量的跳变值shoULd使电感上的压降ul始终滞后于电网电压和与之对应的矢量,如图3中右虚线所示。从以上分析可以看出,如果将流经l的输入电流iL作为状态变量,并考虑线路的电感和等效电阻r,则并网逆变器数学模型的拉普拉斯表达式。


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