并网光伏馈电级联H桥变换器的增强型有功功率平衡能力

摘要： 级联H桥变换器是下一代具备有功和无功功率交换能力的大规模光伏系统极具前景的解决方案。然而该变换器面临的一个挑战是：由于辐射强度变化、温度差异、光伏电池积灰等因素，各集群或电池单元间会出现发电不平衡现象。为向电网注入平衡功率，本文提出通过受控无功功率交换使变换器能在集群内部存在发电不平衡的情况下正常工作，推导了无功功率交换幅值并讨论了必要条件。此外，综合考虑与电网的有功/无功功率交换后，还推导了零电压幅值。通过无功功率交换，该变换器还可应用于低电压穿越（LVRT）工况。本文采用重心坐标系对发电不平衡进行创新性表征，有助于识别功率平面中需要交换无功功率的区域。所提方法通过计算机仿真和实验室样机得到验证。