高质量光伏发电并网系统DC/AC变换器控制方法

摘要

本发明高质量光伏发电并网系统DC/AC变换器控制方法属于光伏发电并网技术，目的是研发一种高质量的、适合并网运行的DC/AC变换器，其特征采取移相变压器并网连接方式，依据(1)式和(2)式的特定变换规律对三相变流桥[3]和[4]进行电流分配和控制，实现了晶闸管可控化，采用等增量台阶形三角波电流波形的多电平合成技术，在移相变压器输出侧得到接近正弦波的电流波形，实现了低谐波控制、功率因数可超前滞后连续调节、直流电流在0～额定值范围自由调控的功能，适合应用于各种容量的光伏发电并网系统。

主权项

本发明高质量光伏发电并网系统DC/AC变换器控制方法的特征是采取移相变压器并网连接方式，移相变压器输出侧为Y形绕组[7]，与电网[8]相连接，输入侧分别为Y和△形两个绕组[5]和[6]，分别连接两个完全相同的晶闸管三相变流桥[3]和[4]，形成12脉波DC/AC变换器，多电平直流电流控制及分配单元[2]按等增量台阶形三角波多电平合成技术，依据(1)式和(2)式的特定变换规律对三相变流桥[3]和[4]进行电流分配和控制，实现了晶闸管可控化，[32]是采用等增量台阶形三角波电流波形的多电平合成的Y三相变流桥输入电流波形，[33]是△三相变流桥输入的电流波形，[34]是移相变压器输入侧Y绕组电流波形，[35]是移相变压器输入侧△绕组电流波形，[36]是移相变压器输出侧得到的合成电流波形，为接近正弦波波形，实现了低谐波控制，通过对Y三相变流桥和△三相变流桥电流幅值[32]和[33]的直接控制和对等增量台阶形三角波电流的相位控制，实现了功率因数可超前滞后连续调节、直流电流在0～额定值范围自由调控的功能。$I_{\mathrm{BY}}\left(\mathrm{\omega t}\right)=I_{\mathrm{dc}}\{\frac{1}{2}+\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{7+4\sqrt{3}}{36{(2k-1)}^2-1}\cos [6(2k-1)\mathrm{\omega t}]+\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{1}{{144k}^2-1}\cos \left(12\mathrm{k\omega t}\right)\}---\left(1\right)$$I_{\mathrm{B\Delta }}\left(\mathrm{\omega t}\right)=I_{\mathrm{dc}}\{\frac{1}{2}-\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{7+4\sqrt{3}}{36{(2k-1)}^2-1}\cos [6(2k-1)\mathrm{\omega t}]+\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{1}{{144k}^2-1}\cos \left(12\mathrm{k\omega t}\right)\}---\left(2\right)$式中：I_BY：Y桥直流电流I_B△：△桥直流电流I_dc：太阳能极板电流k=1，2，…