電動汽車充電站Z源光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置

3 Saber仿真及結(jié)果分析
根據(jù)本裝置的光伏列陣輸出的直流電壓電流實際參數(shù)及電壓型Z源逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)搭建仿真電路模型，主電路中逆變橋采用全控型器件IGBT，Z源網(wǎng)絡(luò)中電容電感經(jīng)計算采用參考值L1=L2=30 mH，電容C1=C2=25μF，輸出采用LC濾波，輸出濾波電容C3=C4=C5=2．5μF，濾波電感為L3=L4=L5=18 mH。運用Saber軟件對實驗電路仿真分析，主電路和控制電路采用模塊化形式，控制簡單，容易實現(xiàn)。
光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置逆變器控制電路和實驗仿真電路采用簡單升壓控制，這種方法仍屬于PWM控制，將正弦波與三角波進行比較，不同之處是在傳統(tǒng)的PWM控制基礎(chǔ)上做了改進?？刂浦屑尤雰蓚€直流電壓vp和vn，其值應(yīng)該大于或等于三相正弦交流電壓的峰值，vp和vn作為參考電壓用來調(diào)節(jié)直通占空比，如圖5所示。

Z源逆變器保持6個有效狀態(tài)不變，和傳統(tǒng)的正弦PWM調(diào)制一樣。由式(1)可知，這種控制方式的最大直通占空比不會超過(1-M)，因而在調(diào)制因數(shù)為1時，直通占空比為0，定義電壓增益G=MB。

圖6中波形從上往下依次為Z源網(wǎng)絡(luò)端口輸出電壓、逆變器交流側(cè)輸出相電流、逆變器交流側(cè)輸出相電壓和交流側(cè)輸出相電流諧波分析，仿真電路中直流輸入電壓為624 V，調(diào)制因子M取0．9，直通占空比取0．11，參考電壓vp=0．78 V，vn=-0．78 V，信號波頻率為50 Hz，通過仿真后的波形可以看出，當(dāng)輸入直流電壓為624 V時，輸出交流相電壓峰值可以達到接近380 V，并且頻率可以實現(xiàn)為50 Hz，由仿真結(jié)果諧波分析，5次和7次諧波略為明顯，經(jīng)計算，交流側(cè)輸出相電流的5次諧波電流含有率HR15=1．9％，7次諧波電流含有率HR17=1．5％，電流諧波總畸變率THDi=3．3％，諧波污染較小，輸出波形比較平滑，符合文獻中的并網(wǎng)要求。

4 結(jié)束語
文中電動汽車充電站光伏接入式發(fā)電裝置采用了Z源逆變器，較傳統(tǒng)逆變器有一定優(yōu)點，經(jīng)仿真后表明裝置合理、可行，系統(tǒng)在日間由光伏發(fā)電配合電網(wǎng)向站內(nèi)負荷供電，夜間和日照不足時由電網(wǎng)單獨供電，可向電網(wǎng)貢獻更多清潔能源，具有較高的的節(jié)能環(huán)保意義。