单相光伏发电系统的并网控制仿真PPT课件

1、.,1,单相光伏发电系统的并网控制仿真,学 号：0000000,专 业：热能与动力工程,姓 名：0000000,.,2,目 录,1 课题选择的意义,2 单相并网系统,3 逆变器控制,4 系统仿真及结果分析,5 总结,.,3,1 课题选择的意义,逆变器是光伏并网发电系统的核心，是太阳能电池阵列发电单元与公共电网之间能量传输的的连接纽带。因此，逆变器的研究对提高光伏并网发电效率具有举足轻重的作用。,(1) 人类对能源的需求不断增加,(2) 不可再生能源储量的减少,(3) 一切能量都来自于太阳,(4) 光伏并网发电最典型、最实用,.,4,2 光伏并网发电系统,不可调度式光伏并网发电系统主要由太阳能电

2、池阵列与逆变系统组成:,可调度式光伏并网发电系统主要由太阳能电池阵列、直流变换系统、储能部分、逆变系统等组成:,.,5,3 逆变器控制,图示单相桥式PWM逆变电路，工作时V1和V4的通断状态互补，V2和V3也互补。由于电感电流比电压滞后，电流有正有负。在电压正半周，开通V1关断V4， V2和V3交替通断，不管io0还是io0， uo总有Ud和0两种电平。同样在uo的负半轴， uo总有-Ud和0两种电平。,单相桥式PWM逆变电路,各开关管的通断状态,.,6,控制V2和V3通断的方法如图所示，调制信号ug为正弦波，载波uc为不对称三角波。在ug和uc的交点时刻控制IGBT的通断。当ug0且uguc

3、时， uo=Ud；uguc时，uo=0；这样就得到了SPWM波形uo 。图中uof为uo中的基波分量。,单极性PWM控制方式波形,.,7,单极性SPWM逆变电路波形,电路有三种工作模式： 2D模式、1D1V模式、 2V模式,电路的四个工作时区： D1连续导电区A V1连续导电区B D4连续导电区C V4连续导电区D,.,8,单极性SPWM仿真及分析 利用MATLAB软件搭建的单极性SPWM控制原理模型图如图所示。,4 仿真分析,单极性SPWM控制原理Simulink建模,单极性SPWM控制原理仿真波形,.,9,单极性SPWM方式下的单相全桥逆变电路仿真模型如下图所示：,单极性SPWM逆变电路S

4、imulink建模,.,10,IGBT的栅极信号,单相并网逆变器中各功率开关IGBT的栅极信号ug1ug4波形图,.,11,17次和19次谐波比较严重，幅值分别为基波的33.69%和33.71%。,输出电压的频谱分析,.,12,单相光伏并网模型Simulink建模,单相光伏并网模型如图所示,.,13,滞环控制并网系统仿真结果,滞环控制并网系统仿真结果,并网电流几乎接近正弦波，幅值将近为10A，逆变器的输出电压波纹间隙非常小，系统实现了功率因数为1的运行。,.,14,并网逆变器的输出电流的幅值为9.946A；同时在最高分析频率为1000Hz时的并网逆变器输出电流谐波失真THD=3.73%，符合逆变器输出电流波形畸变率小于的并网要求。,在最高分析频率为1000Hz时的并网逆变器输出电压谐波失真THD达到了111.72%，其幅值为311.5V。,.,15,5 总结,1 仿真结果表明各种建模是正确的,2 傅里叶