矩陣的運(yùn)算及其運(yùn)算規(guī)則(編輯修改稿)
2025-05-06 04:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 拓?fù)鋱D2) 兩級(jí)變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩級(jí)變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般由DC/DC變換器和DC/AC逆變器兩部分組成。前者一般采用比較常見的BOOST電路、BUCKBOOST電路或CUK電路等，用來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏陣列輸出功率的最大功率跟蹤的功能，DC/AC一般采用單相或三相的并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)、有功調(diào)節(jié)、無(wú)功補(bǔ)償或者諧波補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)功能。圖2為一典型的兩級(jí)變換單相光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第一級(jí)是DC/DC變換環(huán)節(jié)，其拓?fù)漕愋蜑閎oost電路，目的是把光伏組件輸出的不穩(wěn)定直流低電壓提升到可并網(wǎng)的穩(wěn)定直流高電壓。第二級(jí)是DC/AC逆變環(huán)節(jié)，由單相全橋的可逆PWM整流器構(gòu)成，這一級(jí)的功率開關(guān)可以采用MOSFET或IGBT。圖2 兩級(jí)變換單相光伏逆變器拓?fù)鋱D3) 多級(jí)變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 采用高頻變壓器絕緣方式的多級(jí)變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過(guò)采用帶有整流器的高頻率變壓器來(lái)提升輸入電壓，具有體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，常用于并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備之中。圖3為一典型的帶高頻變壓器的多級(jí)變換單相光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由于需要經(jīng)過(guò)三級(jí)能量變換，通常效率相對(duì)較低，并且由于高頻電磁干擾嚴(yán)重，必須采用濾波和屏蔽等相關(guān)措施。圖3 帶高頻變壓器的多級(jí)式光伏逆變器拓?fù)鋱D與兩級(jí)式光伏逆變器相比，單級(jí)式光伏逆變器只有一個(gè)能量變換環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)緊湊、元器件少，能量轉(zhuǎn)換效率更高。目前，單級(jí)式三相光伏并網(wǎng)逆變器在大中型光伏電站的建設(shè)中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。本節(jié)選取此類光伏逆變器作為典型進(jìn)行建模分析。如圖4所示，三相光伏逆變器一般由防反沖二極管、直流母線穩(wěn)壓電容、DC/AC逆變環(huán)節(jié)、逆變器輸出濾波器組成。圖4 三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)電路圖假定三相電感且其等效電感、電阻值分別為L(zhǎng)1=L2=L3=L和R1=R2=R3=R。三相全橋都是理想的開關(guān)管。光伏發(fā)電系統(tǒng)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型如下： ()式中：ia、ib、ic——三相并網(wǎng)逆變器的輸出電流；ea、eb、ec——三相電網(wǎng)電壓；Sa、Sb、Sc——開關(guān)函數(shù)；udc——直流母線電壓；考慮直流母線中電流的穩(wěn)壓作用，則有 ()式中：C——直流母線穩(wěn)壓電容；ipv——光伏陣列輸出電流。，則得到dq坐標(biāo)系下的三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的模型為： ()式中：id、iq——逆變器輸出電流d、q軸（有功、無(wú)功）分量；ed、eq——電網(wǎng)電壓d、q軸分量；Sd、Sq——觸發(fā)三相逆變橋的開關(guān)信號(hào)d、q軸分量；ω——電網(wǎng)電壓的角頻率，即dq坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)速度。： () ()令=，=，相應(yīng)時(shí)域中有=，=，
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