第４３卷第ｌＯ期２００９年ｌＯ月电力电子技术ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶ０１．４３Ｎｏ．１０Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００９３０ｋＷ光伏并网逆变器的研制曹笃峰，窦伟，彭燕昌，许洪华（中国科学院电工研究所，北京１００１９０）摘要：光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势，并网逆变器是并网光伏发电系统的核心装置之一。分析了三相光伏并网逆变器的工作原理．并对逆变器的控制结构进行了设计。依据所提出的控制策略，研制了一台３０ｋＷ光伏并网逆变器样机。实验结果表明，采用所提出的控制策略可以实现对逆变器输出电流波形的良好控制。关键词：太阳能发电；逆变器／光伏；并网；控制结构中图分类号：ＴＭ４ｆｉｇ；ＴＭ６１５文献标识码：Ａ文章编号：１０００－１００Ｘ（２００９）１０－００４２－０２Ｓｔｕｄｙｏｆ３０ｋＷＰｈｏｔｏｖｏｌｔＧａｒｉｉｃｄ．ｃｏｎｎｅｃＩｔｎｅｖｄｅｒｔｅｒＣＡＯＤｕ—ｆｅｎｇ，ＤＯＷＵｅｉ，ＰＥＮＹＧａｎ—ｃｈａｎｇＨ，ｏＸｎＵｇ—ｈｕａ（ＩｎｓｔｏｉｆｔＥｕｌｔｅｅｃＥｔｎｒｇｉｉｎｃｅａｅｒｌｉｎｇ，ＣｈＡｉｃｎａｅｄｓｅｍｉｏｃｆＳｃｉｅｎｃｅ，１Ｂ０ｅ０ｉ１ｙ９ｉ０ｎ，ｇＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｇｈｒｅｉｄ－ｃｏｎｎｅｐｃｈｔｏｅｔｄｏｖｏｌｔｐａｏｉｗｃｅｒｓｙｓｔｅｉｍｓａｔｒｅｎｏｄｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔｓａｙｉｓｃｔｅｍ．Ｐｈｏｔｏｖｇｏｒｈｉａｉｄｃ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｉｅｓｒｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｉｓｎｔｈｅｇｒｉｄｐｏｗｓｅｒｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓｔｈｅｏｆｏｎｅｃｏｒｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｐｒｉｎｃｉｐｌｔｅｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔｇａｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｉｃｎｔｖｅｅｄｒｔａｅｎｒｄｄｅｓｃｒｉｂｔｅｈｓｅｃｏｎｔｒ８ｏｔｌｎ｜ｃｎｌｒｏｅｆｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒ．Ｂｏａｎｓｔｅｈｄｅｄｉｓｃｕｓｓｃｅｏｄｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｐｙｒ，ｏａｔｏｔｙｏｐｆ３ｅ０ｋＷｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｉｃｎｔｖｅｅｄｒｔｉｅｓｄｒｅｓｉｇｎｅｅｘｄｐ．ｅｒＴｉｈｍｅｅｎｒｔｅａｓｌｕｌｓｔｈｓｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｅｏｄｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｃａｌｌａｃｈｉｅｖａｅｇｏｏｄｃｏｎｔｒｏｏｌｌｌｔｈｉｅｎｖｅｒｔｏｅｕｒｔｐｕｃｔｕｒｒｅｎｗａｖｅｆｏｒｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｓｏｏｌｗａｇｅｒｅｒｎｅｒａｔｉｏｎ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｅ；ｇｒｉｄ－ｓｃｔｏｒｎｕｎｅｃｃｔｔｕｉｒｏｅｎ；ｃｏｎｔｒｏｌ１引言随着人类社会的发展．能源和环境成为２１世纪的关注焦点．寻找新的清洁能源，已成为当今世界发展的必然趋势。太阳能以其“取之不尽．用之不竭”的优势，日益受到人们的重视。光伏发电是当前利用太制倒［；：］＋斛小，ｄｃ＝Ｄａｉａ＋Ｄｇｉｑ＋妣ｉ（２）阳能的主要形式之一。光伏发电系统主要有独立运行和并网发电模式两种。与前者相比，并网光伏发电系统省掉了体积大、价格高、不易维护的蓄电池，具有造价低、输出电能稳定的优点，因而市场前景更为广阕ｎ。并网逆变器是并网光伏发电系统的核心装置。国外的并网逆变器研制技术已经成熟。产品功率等级从几千瓦至几百千瓦已形成系列化。我国对并网逆变器的研究已进行多年．但在并网逆变器关键技术研究与关键设备的研制方面还有待深入。在分析三相光伏并网逆变器工作原理的基础上．设计了并网逆变器的控制结构。根据所提出的控制策略．研制了一台３０ｋＷ光伏并网逆变器并进行了并网实验。２三相并网逆变器数学建模三相光伏并网逆变器结构如图ｌ所示１２１。由式（Ｉ），（２）可以看出，小信号模型中ｄ，ｑ轴变量之间相互耦合．可采用前馈解耦策略Ｉ，Ｉ进行变量解耦控制。３逆变器控制系统结构并网逆变器作为光伏阵列与电网之间的能量变换接１２１装置。其控制系统必须同时具有调节光伏阵列输出功率以及控制逆变器并网输出电流的功能。系统的控制目标是使光伏并网逆变器输出的正弦波电姓流摔的哐频率磐、倒相网位与电网电压的频率、相位...