光伏并网逆变器的滤波与控制技术研究

随着石化能源的日益减少,新能源的开发和利用已经成为重要战略。太阳能作为绿色能源之一被广泛应用于各个领域,在电力系统中主要用于太阳能光伏发电。太阳能光伏发电有两种工作方式：独立发电和并网发电。独立发电系统需用蓄电池储能,造价较高；相对独立发电而言,并网发电有着节约投资,优化电力结构的优点,因此,近年来光伏并网发电成为研究热点。 光伏并网发电系统由太阳能光伏电池阵列和逆变器组成。光电池采用串联或并联的方式进行组合,以达到需要的电压等级,太阳能电池发出的直流电经逆变器变为交流电,并注入电网。在理想工作状态下,光伏并网系统作为电流源向电网输送电流,但逆变过程中不可避免出现电流谐波,为了不影响电网电能的质量,必须加入滤波设备；为保证并网电流的加入不影响电网电流的频率和相位,因此,要求注入电网的电流与电网电压同频同相。 本文背景基于作者在公司实习时参与的单相光伏并网逆变器的研制,首先针对光伏并网逆变器的工作原理和拓扑结构作了简要说明,分析了由逆变过程产生的谐波；其次,通过分别建立L型和LCL型滤波器系统模型,对影响逆变器输出电流波形的因素作出了详细分析,并提出相应抑制方法；再次,对LCL型滤波器的控制方式进行研究,当采用不同参数作为控制变量时,选用相应的控制方式使系统达到并网标准要求；最后,根据实际项目要求,提出两种滤波器参数的设计方法并在Matlab上进行仿真验证。