PDF《三相光伏并网 Z - 源逆变器的比例谐振控制》

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.

All rights reserved. http://www.cnki.net 第14卷第4期 2010年 4月 电机与控制学报EL ECTR IC MACH IN ES AND CON TROL Vol114 No14 Apr .

2010 三相光伏并网 Z - 源逆变器的比例谐振控制 王继东 , 朱雪玲 , 苏海滨 , 王玲花 (华北水利水电学院 电力学院 , 河南 郑州 450011) 摘要:将具有独特的 X型网络的 Z2 源逆变器应用于光伏并网系统 ,利用逆变器桥臂直通状态实 现直流侧升压.对Z2 源逆变器的拓扑结构和工作原理进行了详细的分析 ;

根据电网电压定向的控 制策略结合比例谐振控制器 ,利用改进的空间矢量脉宽调制方法实现了逆变器并网控制 ,使Z2 源 光伏并网系统能够动态跟踪光伏电池最大功率点电压 ,输出电流和电网电压相位 ,实现单位功率因 数运行和电流波形正弦化.仿真结果表明系统具有良好的静态和动态性能 ,验证了采用的系统结 构和控制策略的有效性和可行性. 关键词 :光伏发电 ;

Z2 源逆变器 ;

并网 ;

电网电压定向 ;

比例谐振控制器 ;

空间矢量脉宽调制 ;

最 大功率点跟踪 中图分类号 : T M464 文献标志码 : A 文章编号 : 1007- 449X (2010) 04- 0086-

06 Proportional2resonant control for Z2source inverter in three2phase PV grid2connected system WANG Ji2dong, ZHU Xue2ling, SU Hai2bin, WANG L ing2hua (College of Electrical Engineering, North China University ofW ater Conservancy and Electric Power, Zhengzhou 450011, China) Abstract: In this paper, the Z2source inverterwhich has a unique X2type Z2source net workis is applied in three2 phase photovoltaic (PV) grid2connected system. The Z2source inverter can utilize the shoot2through state that si multaneously turns on both power switches in a leg to boost a DC2link voltage. The circuit to2 pology and basic principles of the Z2source inverter were described in detail . The grid voltage oriented control is combined with a modified space vector pulse width modulation and proportional resonant( PR) controllers made the Z2source inverter generate a sinusoidal AC current in phase with grid voltage. PV generation system can track the maximum power point of the PV array and transform power to the utility grid with a unity power factor simultaneously . To verify the effectiveness of the analyzed circuitmodel and modified space vector PWM technique, si mulation results show the PV generation system, with proposed control strategy, processes good steady and dynam ic performance. Key words: photovoltaic generation;

Z2source inverter;

grid2connected;

grid voltage oriented;

propor2 tional resonant controllers;

space vector pulse width modulation;

maximum power point tracking 收稿日期 :

2009 -

12 -

01 基金项目 : 河南省科技攻关项目 (0524260049) ;

河南省教育厅自然科学研究计划项目 (2008B47003) 作者简介 : 王继东 (1969―) ,男 ,硕士 ,副教授 ,研究方向为新能源发电与并网技术 ;

朱雪玲 (1966―) ,女 ,硕士 ,副教授 ,研究方向新能源发电与并网技术 ;

苏海滨 (1964―) ,男 ,博士 ,教授 ,研究方向为电力电子技术与智能控制 ;

王玲花 (1965―) ,女 ,博士 ,教授 ,研究方向为电力生产过程控制、 仿真与故障诊断. ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

0 引言能源供应紧张和环境保护的压力使清洁可再生 能源发电技术在世界范围内受到高度重视.其中 , 光伏发电具有无地域限制、 无燃料消耗、 无旋转部 件、 无污染物和噪声排放等特点 ,在提供清洁、 可靠 的电力方面具有明显的优势.并网发电系统是光伏 发电的发展方向 ,光伏发电与常规电网的并网 ,省掉 了蓄电环节 ,从而扩展了使用的范围、 提高了灵活 性 ,并降低了系统造价 ,使太阳能真正由 补充能 源 走向 替代能源 ,因而成为目前学术界研究的 热点和重点问题 [