大功率可再生能源回饋并網(wǎng)裝置

當(dāng)裝置功率大時，需要這樣幾個主電路并聯(lián)，并聯(lián)時需考慮均流與環(huán)流及其相位問題，同時采用二極管嵌位的三電平電路需考慮直流端電容中點電位不平衡問題，在軟件pwm波生成電路中尤其要注重此點。

圖2是大功率再生能源回饋裝置的控制方框圖。整個裝置的控制系統(tǒng)是電壓外環(huán)與電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制控。在圖2中，1-系統(tǒng)母線給定值，2-電壓調(diào)節(jié)器，3-電流調(diào)節(jié)器，4-pwm信號生成部分，5-主功率器件電路，6-均流與環(huán)流抑制電路，7-交流電網(wǎng)，8-相電流檢測電路，9-相電壓檢測、同步信號生成及母線電壓采集電路。首先裝置的控制系統(tǒng)實時檢測系統(tǒng)母線，當(dāng)高于某一設(shè)定值時，系統(tǒng)投入工作，母線檢測值與母線設(shè)定值之差輸入電壓調(diào)節(jié)器，經(jīng)過一定控制運算，完成電壓外環(huán)的控制功能，電壓調(diào)節(jié)器的輸出便是電壓外環(huán)的輸出信號，同時也是電流內(nèi)環(huán)的給定信號，其值與系統(tǒng)檢測到的實時電流值之差，再經(jīng)過電流調(diào)節(jié)器的控制運算，完成電流內(nèi)環(huán)的控制功能。此方塊的輸出直接送給pwm信號生成部分，其生成的pwm波送給主功率器件電路，最后多個主功率器件單元電路并聯(lián)，經(jīng)過均流與環(huán)流抑制電路直接連到交流電網(wǎng)上。整個大電流再生能源回饋裝置控制系統(tǒng)就是這樣一種電壓外環(huán)與電流內(nèi)環(huán)相互作用的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。

3　系統(tǒng)技術(shù)特點

　　大功率可再生能源回饋并網(wǎng)裝置實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電流正弦化，且能運行于單位功率因數(shù)，呈現(xiàn)出電流源特性，因而真正實現(xiàn)了電力電子的“綠色”電能變換技術(shù)，控制系統(tǒng)技術(shù)特點簡述如下：

　　（1）控制系統(tǒng)是電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。電壓外環(huán)是母線電壓檢測值與設(shè)定值，以及網(wǎng)側(cè)相電壓的同步信號生成電路相互作用，經(jīng)過電壓調(diào)節(jié)器輸出的電流內(nèi)環(huán)的給定值。電流內(nèi)環(huán)是整個控制系統(tǒng)的核心，其實，整個控制系統(tǒng)從核心上說就是網(wǎng)側(cè)電流的控制，也就是電流內(nèi)環(huán)的控制。

　　（2）控制系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)呈電流源特性，容易做成多單元并聯(lián)裝置，易于可再生能源回饋并網(wǎng)裝置大功率化，而大功率化需要解決許多實際問題。

　　（3）網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)可調(diào)，可再生能源回饋并網(wǎng)裝置可以做到負(fù)功率因數(shù)運行。

　　（4）網(wǎng)側(cè)電流波形正弦化，電流總諧波（thd）遠小于5%。

　　（5）主電路采用三電平電路，從電路拓?fù)渖峡矗欣跍p小網(wǎng)側(cè)電流諧波且輸入輸出電壓范圍廣。

　　（6）控制系統(tǒng)采用數(shù)字化控制，運用了現(xiàn)代控制理論與現(xiàn)代電力電子技術(shù)相結(jié)合，使裝置易于控制，容易掌握。

　　（7）具有直流接反、過流、短路、溫度以及網(wǎng)側(cè)電壓異常等保護功能。

　　（8）具有動態(tài)響應(yīng)快，能在短時間內(nèi)輸出大電流，整體效率高等優(yōu)點。