特定谐波消除法在光伏并网逆变器上的应用研究

【摘要】：特定谐波消除法(SHEPWM)是一种基于理想正弦波的调制技术,其相对于空间矢量调制或正弦波调制的优点有等效开关频率低、开关损耗小及电能质量高等。将传统特定谐波消除法应用于并网逆变器时,需要解决并网电流会受到电网背景电压谐波的影响而严重畸变的问题。另外,在与空间矢量调制具有相同等效开关频率和电流质量的条件下,希望能够找到一种减小滤波器的SHEPWM调制来满足降低光伏逆变器成本的市场需求。因此本文主要针对电网背景谐波问题和减小滤波器的需求开展SHEPWM在光伏并网逆变器中的应用研究。主要内容如下：第一部分,针对电网背景电压谐波给SHEPWM并网逆变器带来的并网电流畸变,文章提出了SHEPWM调制生成谐波电压的方案,然后通过扩充控制器的存储容量,来实现带有谐波分量的开关角数据的存储与实时读取。最后通过仿真和实验,证实了该方案的可行性,达到了抑制并网电流谐波的目的。第二部分,针对减小光伏并网逆变器滤波器的目标,文章首先对不同解的SHEPWM和SVM在谐波性能和效率上进行了理论分析,然后结合实验,给出了谐波和效率对比的结果。在满足等效开关频率和电流质量相同的情况下,理论分析和实验验证了减小电抗器30%后的SHEPWM和原电抗器的SVM之间的谐波及效率情况。 【关键词】：特定谐波消除法 光伏并网逆变器 电网背景谐波 滤波器
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1. 绪论9-17
• 1.1 光伏发展概况9-10
• 1.2 光伏并网逆变器的结构10-11
• 1.3 逆变器的调制方式11-15
• 1.3.1 常用调制方式11-13
• 1.3.2 特定谐波消除法13-15
• 1.4 本文研究的内容和意义15-17
• 2. 电网背景谐波对SHEPWM并网逆变器副作用的抑制策略17-37
• 2.1 电网背景谐波对光伏逆变器并网电流的影响17-19
• 2.2 背景谐波副作用抑制策略19-21
• 2.3 改进的特定谐波消除法调制实现21-26
• 2.3.1 改进的SHEPWM开关角数组的求解21-24
• 2.3.2 改进的SHEPWM波控制环路设计24-26
• 2.4 特定谐波消除法硬件扩容设计实现26-30
• 2.4.1 硬件设计需求分析26-28
• 2.4.2 存储方案的硬件设计和软件设计28-30
• 2.5 仿真与实验30-36
• 2.5.1 仿真30-32
• 2.5.2 实验32-36
• 2.6 小结36-37
• 3. 两电平光伏并网逆变器调制方法对比研究37-58
• 3.1 两电平特定谐波消除法的开关角的解类型37-39
• 3.2 两电平特定谐波消除法与空间矢量调制谐波对比39-45
• 3.2.1 两电平特定谐波消除法的两种不同解39-42
• 3.2.2 空间矢量调制的谐波分析42-45
• 3.3 两电平并网逆变器损耗分布对比45-51
• 3.3.1 损耗计算方法45-49
• 3.3.2 理论分析49-51
• 3.4 两电平特定谐波消除法逆变器LCL滤波器优化51-57
• 3.4.1 特定谐波消除法LCL滤波器优化理论分析52-56
• 3.4.2 实验结果56-57
• 3.5 小结57-58
• 4. 总结与展望58-59
• 5.参考文献59-62
• 6.附录62-64
• 7.攻读硕士期间发表的论文64-65
• 8.致谢65

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