并联型单相电流源并网逆变器研究

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逆变器作为解决新能源并网的关键设备,随着并网系统功率等级的提高,对并网逆变器容量的要求也逐渐提高。单台逆变器系统容量受功率器件电流、电压应力的限制,难以满足并网系统要求。为解决上述问题,研究团队提出了多台逆变器并联系统,该系统具有安装运维便利、可靠性高、成本低的优势,逐渐取代了单台大容量并网逆变器系统在实际应用中的地位。但并联系统中会产生环流,对系统稳定性造成影响。因此,本文针对不同并联系统中产生的环流问题展开研究。首先,以单台电流源并网逆变器为基础展开研究,针对传统双极性与单极性调制策略输出波形谐波含量高的缺点,提出了一种双载波调制策略。针对CL滤波器存在谐振的问题,分析了无源阻尼策略及有源阻尼策略对电流源逆变系统性能的影响。通过对比比例积分(Proportional Integral,PI)和比例谐振(Proportional Resonant,PR)控制器的性能,建立了一种基于PI、PR控制的双电流闭环控制方式,通过双闭环控制的仿真,验证了双闭环控制方式可以实现对电流的无静差跟踪,降低系统输出电流的谐波含量。其次,建立了相同相位及不同相位的输出并联系统及输入输出并联系统。通过搭建不同形式下并联系统的拓扑结构,对环流的产生原因和影响因素展开分析,并针对环流不同的产生原因提出不同的抑制措施,以达到减小系统间环流的目的。并通过仿真平台对上述环流抑制措施的有效性进行验证。最后,设计搭建硬件电路及远宽Star Sim HIL平台。对上述不同形式下的并联系统进行实验验证,结果表明双闭环控制策略及所采用的环流抑制措施的有效性。
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