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由于传统能源的紧缺,新能源发电技术引起了广泛关注,光伏并网逆变器是其中一大热点。光伏逆变器并网运行,需要满足特定的条件,它需要跟踪电网电压的相位,并能最大程度地利用太阳能,同时,它还应该在电网断电时及时脱离电网,防止孤岛效应的发生。当电网电压发生跌落时,它应具有继续运行的能力。因此,研究光伏并网逆变器的锁相技术、最大功率点跟踪技术、孤岛检测技术及低电压穿越等关键技术具有重要的意义。 本文通过对国内外现有产品的调查和对大功率光伏并网逆变器的理论研究,设计了一台大功率光伏并网逆变器,其主电路拓扑采用单级式、两组逆变桥并联、共用直流侧的结构,可以有效的降低逆变器元件的选型难度,提高输出效率。其次,本文通过对系统在旋转坐标系下小信号模型的建立,分析系统特性,设计了双环控制系统的PI调节器,并在仿真中验证了调节器的动态响应与稳态精度都满足设计需求。 在光伏并网逆变器的控制算法中,最大功率点跟踪、锁相环、主动孤岛检测、低电压穿越技术是其中的关键控制技术。本文在对这些控制技术进行了深入研究,实现了扰动观察法的最大功率点跟踪;锁相环使用基于dq变换的三相软件锁相环;主动孤岛检测使用了简化的滑动相移主动孤岛检测方法;对于低电压穿越,本文针对三相不平衡跌落产生的负序电流,提出了一种分离电流正负序分量并分别加以控制的低电压穿越方法,其中正负序分量的分离采用了基于空间矢量的分离方法。最后,在PSIM仿真软件中建立了大功率光伏逆变器并网仿真模型,对以上控制算法进行了仿真。仿真表明了系统装置参数选取的合理性及控制方案的可行性。