0 引言
随着太阳能的开发和应用,采用SPWM技术的并网逆变器装置在分布式光伏并网发电系统领域获得广泛的应用。与传统整流器相比,这种逆变器装置的主电路采用可关断的全控器件,可以实现电能的双向传输。这种逆变器装置不仅具有受控的AC/DC整流功能,而且还具有DC/AC的逆变功能。通过数字控制技术在并网逆变器交流侧可实现单位功率因数运行和正弦化电流波形,在分布式光伏并网发电系统中采用PWM并网逆变器可以在向电网馈送能量的同时,减少装置对电网的污染,实现高质量的并网发电。
本文描述一个应用于光伏并网发电系统,采用直接电流控制的三相电压源型PWM并网逆变器的设计过程,并对逆变器的控制策略进行了分析和研究,并采用三菱公司的智能功率模块IPM50RSA060和德州仪器(TI)公司的DSP芯片TMS320LF2407设计了原型样机。最后的实验结果表明采用PWM控制的逆变器适合应用于中小型功率光伏并网发电系统,且有广泛的应用前景。
1 光伏并网
发电系统组成
光伏并网发电系统主要由太阳能电池板(即光伏阵列),并网逆变器,滤波电抗器和DSP控制电路构成。整个系统的结构如图1所示。
由图1可见光伏并网发电系统利用太阳能电池板将太阳能转化为直流电能,再利用并网逆变器的受控电流源特性,控制逆变器运行在发电状态,将直流电转化为交流电馈送电网。
整个系统能量的变换和传递过程,是利用IPM模块构成的并网逆变器路来实现的,而并网逆变器的控制则是通过DSP生成驱动主电路的PWM信号来完成。
2 并网逆变器控制原理