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单相级联H桥光伏并网逆变器功率平衡控制策略研究

2020-08-14叶满园康力璇

电源学报 2020年4期

叶满园,康力璇

(华东交通大学电气与自动化工程学院,南昌330013)

随着不可再生能源的日益枯竭和生态环境的不断破坏,太阳能作为可再生能源具有储量丰富、清洁无污染等优点得到了广泛应用,以光伏逆变器为核心的太阳能光伏发电系统近年来取得了飞速发展[1-4]。相比其他的逆变器拓扑结构,级联H桥CHB(cascaded H-bridge)多电平逆变器拓扑具有结构简单、输出电压波形谐波含量小、易于模块化扩展和可以产生高质量的并网电流等优点[5-7]。采用光伏电池作为输入源时,可以弥补CHB多电平逆变器需要多个独立直流电源进行供电的缺陷,同时各个功率单元可采用独立的MPPT控制,在光照不均匀和光伏阵列之间不匹配时保证系统的输出功率最大化,提高对太阳能的利用率和系统的整体效率[9],其缺点是当逆变器处于光照不均匀或其他不平衡条件下时,容易引起功率失配问题[10-12],导致并网电流质量变差甚至系统无法继续工作,为此必须对系统进行有效的功率平衡控制。目前国内外已有一些文献提出相关的控制方法,文献[13]提出了一种基于占空比有功分量修正的功率平衡控制方法,实现了各单元直流侧最大输入功率与交流侧输出功率平衡,但是该方法需要对每个H桥单元都采用一个电压控制器进行控制;文献[14]利用各单元独立MPPT控制的电压误差乘以逆变器总的调制信号,通过改变各个单元的调制比使各单元传输功率与光伏阵列最大功率相匹配,但是该方法调节范围较小,在光照不均匀程度增大时,将失去调节能力。……

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