基于自适应陷波滤波器的单相光伏并网逆变器无功和谐波补偿问题的研究

【摘要】：随着生态环境问题日益严峻、全球资源短缺、越来越多的人们开始关注并探索新能源的发展。太阳能作为其中一种新能源,以其清洁、丰富、无污染等优势受到众多科研工作者的青睐。于此同时,随着电力电子技术的快速发展,越来越多的电力装置投入到人们的生产生活中,这些设备产生的谐波影响到电网的质量,电网的污染成为不容忽视的问题。在此背景下本文就单相光伏并网逆变器进行研究,在此基础上针对电网的污染问题又介绍了一种适用于单相电路负载无功和谐波电流提取的新方法,该方法能较为准确的检测出所需的信号的频率、幅值、相位等信息。 文章内容主要由两大部分组成：第一部分从理论分析和实验两方面分析并设计了一台1KW的光伏并网逆变器。首先介绍了单相光伏并网逆变器中的一些关键技术：MPPT、孤岛检测和锁相环；然后确定了电路的拓扑,采用BOOST+H桥逆变的两级式结构,通过控制升压电路的占空比来实现最大功率点跟踪,采用电流型并网方式,并通过单电感L实现滤波；接下来文章对电压外环电流内环的双环控制策略进行介绍；最后对实验结果进行了分析。 第二部分首先介绍了自适应陷波滤波器(ANF)原理,在第一部分的设计基础上在电网侧并入整流性负载,采用改进后的ANF法对负载电流中的无功和谐波电流进行提取并补偿,实现向电网传递有功功率的同时对电网电流中的无功和谐波分量进行补偿,改善电网质量,使电网电流正弦化。最后,在Matlab/Simulink环境下对该理论进行仿真,验证了该方法的可行性。