基于Quasi-Z源逆变器光伏并网发电系统的应用

能源是推动人类社会进步的阶梯,因此要实现人类社会的可持续发展就要首先解决日益严峻的能源危机。传统的化石燃料由于不可再生性日益面临着枯竭的危险,且其应用带来的一系列环境问题,因此可以预见未来必将被新的能源所取代。与其它能源相比,太阳能绿色环保、廉价、取之不尽、用之不竭,因此开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略决策,而光伏发电作为利用太阳能的一种方式,以其独特的优势得到了广泛的应用。然而光伏并网发电也存在着一些明显的不足,如逆变器的体积过大、系统成本高、启动冲击电流大、滤波器的谐振等不足,因此解决这些问题成为光伏发电技术应用的关键。 首先,介绍了两种常用的并网逆变器,即电压型逆变器和电流型逆变器,虽然两种逆变器都能实现光伏并网,但是存在很多不足之处,针对其不足,近年来提出的Z源逆变器很好地解决传统逆变器的不足,但是Z源逆变器也存在着很不足,为此有学者在Z源逆变器的基础上提出了Quasi-Z源逆变器,本文分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理及相对Z源逆变器的优点。 其次,在静止坐标系中建立三相并网逆变器的数学模型,通过坐标旋转变换将静止坐标系中的三相对称的交流量变换成同步坐标系下的直流量,通过PI调节器实现电流的无静差控制,同时也实现了有功、无功的解耦控制。此外分析了基于电压定向的矢量控制的基本原理及不足之处,在此基础上提出了改进型虚拟磁链的矢量控制。 最后在用Matlab/Simulink搭建仿真模块进行仿真,验证理论的可行性。