光伏并網逆變器的發展

曹云貴

摘 要 為了提高電能質量產生的共模電壓，抑制和減少電磁干擾對光伏逆變器的性能具有重要的意義。本文以光伏并網逆變器作為研究對象，對特定諧波消除脈寬調制分析電流空間矢量幅值輸出共模電壓對應的中性點電壓，提出了一種改進控制策略，降低共模電壓的逆變器的輸出，有效控制中性點電壓。

【關鍵詞】光伏并網逆變器 中性點箝位 諧波消除

1 光伏并網逆變器的發展現狀

與傳統的二極管中點鉗（中性安靜，相比之下，NPC）的多層次的拓撲結構，一個新的中性點鉗（積極主動的NPC，anpc）拓撲結構，利用可控開關裝置，而不是阻塞二極管不影響形式輸出電壓波形，通過開關裝置不同，所以選擇系統，可靠性和壽命的提高。

3L - anpc光伏逆變器作為研究對象，首先介紹了PWM（脈寬調制和空間矢量，SVPWM矢量接觸寬度）將適用于三相輸出和一致的空間矢量調制（SVPWM，分析電壓影響最大幅值電壓空間矢量，達到普通模式和相應的中性點。不建議改變傳統的基于方程的基礎，在每一輪開始波模式的動態選擇適用的控制周期，平衡和各中點電壓開關狀態的動態轉換效率低，從而有效的降低幅度輸出共模電壓的逆變器。

2 光伏逆變器的控制策略

2.1 矢量三相輸出水平

通過優化PWM電壓波形的合理時間控制開關適用于逆變器，使一些不存在的諧波逆變器的輸出電壓。常見的三電平電壓波形的波形的相位，滿足2π對稱。使用非線性方程的波形。

所有狀態向量空間適用于三相輸出，該解決方案是狀態空間矢量三相輸出，包括正面和負面的載體。包括零向量，向量的零向量都小，由于低波特征和PPP NNN無零矢量。通過研究諧波消除三相輸出方程和其他調制或消除匹配關系也滿足多個諧波，提出了相應的解決辦法。可以學習法律適用的SVPWM控制策略。

2.2 技術改進控制策略

2.2.1 共模電壓逆變器原理

以上分析的基礎上得到的對應關系和空間矢量的三相輸出的技術狀態。因此，抑制共模電壓的逆變器的SVPWM方法可以研究諧波，從而得到了廣泛的應用，但矢量三相輸出共模電壓為載體，包括空間比較大，振幅絕對值的傳統基于共模電壓能達到標準值。因此，控制策略技術提高逆變輸出振幅，以減少共模電壓，從源頭上抑制共模電壓。 當開關三相PWM輸出向量是一個向量，它被轉換成一個支持向量，這并不影響諧波電壓的去除效果。

2.2.2 中點電壓平衡控制技術

通過研究，中點電壓對稱3L - anpc PWM逆變器波形的自平衡特性，但在實踐中，由于光伏模塊的電壓變化，電壓的變化，溫度的變化，不同的設備參數的影響；在實踐中，中性點電壓波動。因此，要研究中點電壓平衡。

在穩定狀態下，作為相位參考，基于相位輸出0°～180°的輸出矢量區域和180°—360°的輸出矢量區域中點電壓是相反的。如果負載電流是對稱的正弦波，適用于實現中點電壓平衡。

從波的180度相位，半軸的負相波每個周期的A，B，C 120度相位差，根效果在中性點電壓和波在顯示0度相位波模式開始，是相反的。

為了深入分析中性點電壓的輸出序列的兩波開關模式的影響，0的中性點電壓的60度的切換序列WM三相輸出，從開始階段0度波形0度到輸出順序60度的開關。因為第一開關狀態在各個時期的抑制共模電壓的三相輸出通過切換技術，因此切換序列可以轉換成一個系列：從180度的相位波模式開始，從0到60度的切換序列輸出NPN型非營利組織OPN、輸出共模電壓的三相輸出開關序列抑制開關狀態層序II：OPN OPN在NPN OPO NPN型組織。序列比對和序列icolonne II、開關狀態，根據公式兩個切換序列的中點電壓是相反的。因此，在每個周期開始的戰略模式，可以用來控制中點電壓平衡，

2.3 模擬實驗

2.3.1 仿真研究

為了驗證該控制策略的有效性，仿真模型anpc 3L光伏逆變器是基于系統仿真模擬驗證鏈接Matlab /光伏模塊、計算模塊、測量模塊的主電路模塊、逆變器、濾波模塊功率的參數。PWM調制方法，消除諧波。分別從0度相位從早期階段的波形的中點電壓控制模式和兩個可以看到。從0度相位波模式從地圖上的第二輸出向量，提出技術的三相點電位高的濃度電壓。從180度相位波模式，中性點電位低。如果我們只使用兩個不同的控制模式，不同的中點電壓所提出的控制策略，這是每周期波的動態選擇，低的中點電壓模式控制策略，可以在中性點電壓可以有效地控制圖。

控制策略電壓波形的戰略圖，分別在周期相電壓波形分析共模電壓和頻譜，逆變器輸出共模電壓控制策略的最大振幅在可見和可抑制直流母線電壓的1/6，策略的逆變器輸出共模電壓，與有效抑制相比，PWM模式有效地消除在每個周期5、7、11次諧波。

2.3.2 實驗研究

為了驗證控制策略的有效性，實驗平臺的建立anpc 3L -光伏系統參數和角度調制和模擬開關。光伏模塊參數組合物天合光能利用色度62150h模擬器使用DSP仿真光伏逆變器，anpc（以TMS320F28335和epml270t14415n）作為中央控制器irf840 MOSFET開關裝置，主要用于采樣和控制算法。DSP的方式，在每個階段，傳輸時間和輸出狀態的實時運動，通過運算結果對應于接收DSP和CPLD，CPLD的PWM波，I / O端口擴展和保護死區。通過輸出光伏逆變器的LCL濾波器、隔離變壓器的引線。

本文的控制策略，用于測量結果和數據保存數字示波器的波形，中點電壓波形的直流側電容電壓，可以逐步平衡，該算法可以保持平衡的中性點電位。（B）anpc三相逆變器輸出電壓波形，控制策略的轉換開關波形中的可視狀態。策略的波形控制逆變器輸出共模電壓的幅值最大約20V，近 1 /6抑制直流母線電壓，與傳統的PWM模式相比，減少了約50%最大輸出共模電壓的逆變器。

實驗結果表明，對稱波形的特異性和不影響控制策略來消除這一原則，減少諧波電壓逆變器的中性點電位平衡共模輸出電壓、電流波形和輸出電壓滿足的要求。

3 結論

為了控制中點電壓平衡，有效降低共模電壓的輸出電能顯著提高3L -質量anpc光伏并網逆變器的輸出能量。該模型的三相逆變器的anpc 3L -光伏逆變器輸出矢量的關系，分析了影響開關矢量對應的中性點電壓的解決方案，共模電壓的產生和載體，然后提出了一種改進的PWM控制策略，在該控制策略是在第一開關狀態的動態的每個周期的過渡策略，另一個小矢量和位移矢量小的相同位置上，有效降低諧波的影響線電壓模式輸出電壓通用逆變器消除。滯后一期的動態，根據中點電壓的PWM波形，從而有效地控制中點電壓平衡。最后，仿真和實驗驗證逆變器的有效性策略。該裝置可以增加開關損耗的兩個開關周期，需要進一步研究多電平逆變器。所提出的方法可以擴展到其他拓撲結構和一個更高的水平。

參考文獻

[1]許德志，汪飛，毛華龍，阮毅，張巍.多并網逆變器與電網的諧波交互建模與分析[J].中國電機工程學報，2013（12）.

[2]吳云亞，謝少軍，闞加榮，過亮.逆變器側電流反饋的LCL并網逆變器電網電壓前饋控制策略[J].中國電機工程學報，2013（06）.