95、光伏逆变器与无线多媒体传感器网络控制技术研究

光伏逆变器与无线多媒体传感器网络控制技术研究

1. TNPC光伏并网逆变器无源控制研究

1.1 研究背景

太阳能光伏发电是可再生能源发电技术的重要形式，光伏并网是能源利用的重要方式。传统两级拓扑的并网逆变器受功率器件电压应力限制，难以满足高电压、高质量的并网要求。而多电平逆变器输出电压波形更丰富，电流谐波含量低，性能更优，更适用于高电压、大容量的功率变换。TNPC型三电平逆变器因其高效率、低损耗、低谐波污染等优点，成为多电平逆变器的典型应用。

1.2 TNPC光伏并网逆变器拓扑与工作原理

1.2.1 拓扑结构

TNPC型单级并网逆变器主电路结构与NPC型逆变器相比，少了两个钳位二极管。当输出正或负电平时，电流流经的器件数量少，导通损耗低。相关参数定义如下：
- 忽略三相交流电网内阻，电抗器电感为L，电抗器电阻和线路电阻等效为R。
- 直流电压为udc，直流侧两个电容为C1和C2。
- D为防回流二极管，ipv为光伏阵列提供的直流电流，ip为流入逆变器的电流，in为流入光伏阵列的电流。
- ic1为流入C1的电流，ic2为流出C2的电流。
- T1 - T12为IGBT，Sa、Sb、Sc为各桥臂的开关信号，A相桥臂四个开关信号为Sa1、Sa2、Sa3、Sa4，同理可得B、C相桥臂信号。
- ua、ub、uc为逆变器三相交流侧相电压，ia、ib、ic为逆变器输出线电流，ea、eb、ec为电网侧相电压。

1.2.2 工作原理

桥臂输出电压有正电平（P）、中性电平（0）和负电平（N）三种。可通过控制不同的开关组合来实现不同的输出电压，