基于MMC的光伏逆变并网系统仿真研究

姜婷婷

（国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司，江苏 连云港 222000）

0 引言

随着人类社会经济的不断发展，能源越来越多的被人类所需求，但同时有限的化石能源储量不断减少，并日趋枯竭。因此，为实现社会经济可持续发展，人类对太阳能、风能等可再生新能源的开发和利用就成为了必然选择。太阳能作为一种清洁、可再生能源，受到世界各国的重视。2013年，我国光伏装机容量已经达到1942万千瓦，位居世界第二位。国家电网公司提出：到2020年，我国光伏发电总装机容量将达到1亿千瓦。随着大规模的光伏产业的兴起，逆变器作为光伏并网系统的最为核心器件，其性能的好坏影响着光伏电站输出效率以及电能质量的好坏，而传统VSC的光伏逆变器已不能满足高电压等级、高电能质量的要求[1-2]。

目前，已有不少专家学者对新型光伏逆变器进行了研究。文献[3]研究了飞跨电容多电平逆变器在光伏系统中的应用，需改善输出电压的波形，但其需要昂贵的飞跨电容，成本太高，性价比低。文献[4]研究了二极管钳位多电平换逆变器，电平数越多，其均压问题引起的设计复杂度越高，并且需要的钳位二极管数量也大幅度增加，因此，在实际应用中电平数不会太高，一般不超过5电平。文献[5]研究了级联H-桥在应用在光伏并网系统中，可适应高电压等级，但在控制策略上存在缺点，即不能对多个光伏阵列同时实现最大功率点跟踪。随着MMC逆变器技术发展成熟，将其应用在风电、光伏等新能源并网方面，均取得了较好的逆变效果，文献[6]提出了将MMC应用在低压集中式光伏并网系统中，并对MMC双闭环控制结合最大功率点跟踪技术重点研究，但对MMC研究不够深入。……