光伏并网逆变器测试技术及自动检测平台的研究

【摘要】：在倡导低碳经济的大背景下，太阳能作为一种绿色环保的清洁可再生能源，已经得到了广泛应用。在不久的将来，光伏发电有望实现平价上网，因而具有更大的经济效益和更广阔的发展前景。 随着光伏产业的迅猛发展，对光伏并网逆变器提出了更高的要求。逆变器是整个直流发电系统中的关键设备，其作用是将直流电转变为交流电。光伏并网逆变器运行的可靠性直接影响到整个直流发电系统能否安全稳定的运行。因此，光伏并网逆变器的性能检测对于保证光伏发电系统的运行稳定及大电网的安全至关重要。然而，目前国家制定的标准中只规定了逆变器应满足的性能要求，并没有给出相应的测试细则和测试步骤。针对这一情况，有必要对光伏并网逆变器的测试技术和测试方法做进一步研究，开发一台自动检测装置，来提高检测效率和测试精度。 本文在分析国内外相关测试标准的基础上，研究了光伏并网逆变器电性能和保护功能测试技术，得出了一套切实可行的测试方法，并将该套测试方法应用到逆变器检测平台中。整个检测平台由可编程直流源、交流源、功率分析仪、智能RLC负载和工控机组成，通过GPIB和RS485总线与上位机通信，采用LabVIEW语言开发整个检测系统软件，完成整个自动化检测系统的集成。系统采用功能结构化和模块化的设计理念，实现了参数设置、数据采集、数据处理、结果显示、数据保存等功能，该系统具有操作简便、扩展性强、人机交互界面友好等优点。最后应用该检测平台对并网逆变器的各项性能进行了测试，结果表明该检测平台测试结果可靠准确，达到了预期的目标，对提高光伏并网逆变器的检测效率有一定的实用价值。 【关键词】：测试技术 检测平台 LabVIEW 并网逆变器
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-11
• 1.2 光伏逆变器的发展现状11
• 1.3 国内外相关测试规范和检测标准11-13
• 1.4 光伏逆变器检测平台的研究现状13
• 1.5 论文主要工作13-15
• 第2章 光伏并网逆变器的工作原理15-21
• 2.1 并网型光伏系统组成15
• 2.2 光伏并网逆变器的结构及工作原理15-19
• 2.2.1 光伏并网逆变器的拓扑结构16-17
• 2.2.2 光伏并网逆变器的工作原理17-19
• 2.3 光伏并网发电系统对逆变器的要求19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 逆变器典型项目测试技术21-32
• 3.1 逆变器关键测试参数21-22
• 3.2 逆变器转换效率测试技术22
• 3.3 逆变器并网电流谐波测试技术22-23
• 3.4 逆变器防孤岛保护测试技术23-25
• 3.4.1 逆变器反孤岛策略23-24
• 3.4.2 逆变器防孤岛保护测试要求及测试技术24-25
• 3.5 逆变器电网电压响应测试技术25-27
• 3.6 逆变器电网频率响应测试技术27-31
• 3.6.1 逆变器电网频率响应测试要求及测试技术27-29
• 3.6.2 小波分析在电网频率测试中的应用29-31
• 3.6.2.1 小波理论29
• 3.6.2.2 小波能量谱分析29-30
• 3.6.2.3 实验验证30-31
• 3.7 本章小结31-32
• 第4章 逆变器自动检测平台的设计及研究32-45
• 4.1 总体结构概述32-33
• 4.2 逆变器检测平台的硬件组成33-36
• 4.3 逆变器检测平台的软件设计36-44
• 4.3.1 软件开发环境36-37
• 4.3.2 上位机通信实现37-38
• 4.3.3 软件整体设计38-39
• 4.3.4 效率检测模块设计39-41
• 4.3.5 电流谐波检测模块设计41-42
• 4.3.6 防孤岛检测模块设计42-44
• 4.3.7 过欠频/过欠压检测模块设计44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 基于逆变器检测平台的测试及结果分析45-52
• 5.1 转换效率测试45
• 5.2 电流谐波测试45-46
• 5.3 防孤岛测试46-47
• 5.4 过欠频测试47
• 5.5 过欠压测试47-48
• 5.6 效率测试的不确定度分析48-51
• 5.6.1 不确定度理论48-49
• 5.6.2 不确定度的量值确定49-51
• 5.7 本章小结51-52
• 第6章 结论及展望52-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

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