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1、基于LCL滤波器的变流器研究与设计佟勇导语：本文主要研究变流器的硬件、软件设计以及其LCL滤波器设计考前须知。1、引言光伏发电技术始于80年代初，限于技术、本钱、效益等的限制，开展比拟缓慢。随着当代技术、半导体技术应用和开展，光伏发电在最近30年有了快速的开展。现今新能源的引领潮流都是以功率级的变流器为根底进展拓展，那么变流器的设计和应用就是最根本、最重要的。本文主要研究变流器的硬件、软件设计以及其LCL滤波器设计考前须知。在此根底上研究了三相光伏逆变器LCL滤波器参数选取的理论根据，推导了参数计算公式，给出了电压外环电流内环双闭环控制算法的设计方法和详细实现步骤，并采用Matlab进展了仿真
2、验证，得出了上述参数选取方法和控制算法是可行的。在以上理论和算法的研究根底上，设计了500kW三相光伏并网逆变器主要硬件电路及参数选取方案，搭建了硬件实验测试平台，并进展了并网试验，试验结果说明系统的设计和上述的算法在系统中的应用是可行的，对大功率光伏并网逆变器设计和性能提升具有理论指导意义。2、变流器原理及模型建立2.1变流器拓扑构造图2-1光伏发电系统构造图光伏并网发电系统是通过光伏把太阳能转化为电能再逆变为沟通并入电网的发电装置，一般由光伏阵列、并网逆变器、计量、显示平台、检测系统等组成。本文建立在三相单级工频隔离型500kW逆变器拓扑实验的根底上。三相逆变桥是光伏并网系统的核心。三相并
3、网逆变器的逆变桥主要有两电平逆变桥、三电平逆变桥、H桥并联等几种典型拓扑。本文所在实验室采用的是最为通用的两电平拓扑构造，如图2-2所示。图2-2三相单级工频隔离型逆变器拓扑光伏组串输出的电压Udc经三相逆变桥逆变后将电能馈入三相电网。控制系统包括电网电压同步锁相、三相指令电流生成、并网电流闭环跟踪控制、以及最大功率点跟踪(MPPT)和孤岛检测。MPPT是通过直接调节并网电流的幅值来实现的。由于只有一级变换，没有电压控制环，MPPT控制会使直流电压Udc大幅度变化。这一点会使得PV组串和逆变器开关之间的电压匹配更为复杂一些。工频隔离变压器可以实现电气隔离，并且缓解电压匹配上的矛盾。电气隔离大幅进步了系统的平安性，但是工频变压器会显著增大逆变器的本钱。2.2变流器数学模型分析在三相三线制平衡系统下推导SVPWM整流器数学模型，我们假设沟通侧进线电感L为线性，容量及饱和度知足要求；功率器件没有损耗。SVPWM整流器主电路如图2-3所示：图2-3PWM整流器主电路图2-4空间矢量坐标变换SVPWM三相逆变器，对于设定的参考电压，可经坐标变换，在坐标系下，根据扇区号公式确定合成矢量所在扇区以及求出参考矢量U的旋转角度，并计算出根本矢量作用时间，再根据选择的组合开关，即可计算各开关对应作用时间。