大功率三相光伏并网逆变器的研究和设计

【摘要】：近年来,日渐严重的能源问题,尤其是不可再生资源的短缺,使人类已经意识到了能源危机。因此,各国积极地鼓励可再生资源的开发利用,这使得光伏行业得到了快速发展,也给大功率的并网光伏逆变器的设计带来了新的需求。光伏并网逆变器是决定整个光伏发电系统是否能够稳定、安全、可靠、高效地运行的一个主要因素,同时也是影响整个系统使用寿命的主要因素。 本文在详细推导了光伏阵列的数学模型和搭建了光伏阵列电磁暂态模型的基础上分析了光伏阵列的输出特性以及外部环境变化对其影响,理论推导出光伏系统MPPT控制的实质,在总结常用MPPT方法的优缺点的基础上得出了改进后的扰动观测法,仿真结果验证了所提出的控制策略的正确性。 建立了单级式光伏并网逆变器的数学模型,在此基础上设计了在理想电网条件下大功率光伏并网逆变器的控制策略,仿真结果验证了所提出的控制策略的正确性。然后,基于理论分析和研究,本文研制了一台100kW光伏逆变器样机。从软硬件设计两方面描述了设计过程,重点介绍了孤岛保护的软件实现方式。最后,通过系统测试,验证了所提出大功率三相光伏并网逆变器设计方案可行、经济、具有较强的竞争力。 【关键词】：光伏并网逆变器 MPPT 控制策略 孤岛保护
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景与意义10
• 1.2 国内外光伏发电概况10-12
• 1.3 光伏并网逆变器介绍12-14
• 1.4 光伏并网逆变器研究现状和发展趋势14-15
• 1.5 本文的主要工作15-16
• 第二章 大功率光伏并网逆变器模型及控制策略研究16-42
• 2.1 光伏阵列16-22
• 2.1.1 光伏阵列模型建立16-19
• 2.1.2 光伏阵列模型仿真19-22
• 2.2 MPPT模型及算法22-29
• 2.2.1 MPPT控制的实质22-23
• 2.2.2 几种MPPT算法简介23-25
• 2.2.3 MPPT控制算法改进25-26
• 2.2.4 MPPT模型仿真26-29
• 2.3 并网逆变控制模型及控制策略29-41
• 2.3.1 大功率光伏并网逆变器电路结构29-30
• 2.3.2 并网控制模型建立30-34
• 2.3.3 并网控制策略34-37
• 2.3.4 PWM驱动信号产生原理37-38
• 2.3.5 并网控制仿真38-41
• 2.4 本章小结41-42
• 第三章 大功率光伏并网逆变器的设计与实现42-64
• 3.1 总体设计方案42-43
• 3.2 逆变器硬件设计43-57
• 3.2.1 主回路硬件设计43-50
• 3.2.2 控制器设计50-54
• 3.2.3 散热器设计54-57
• 3.3 逆变器软件设计57-62
• 3.3.1 主程序57-58
• 3.3.2 控制中断子程序58-59
• 3.3.3 故障处理子程序59-62
• 3.4 本章小结62-64
• 第四章 大功率三相光伏并网逆变器实验与分析64-72
• 4.1 逆变器并网运行实验64-65
• 4.2 MPPT控制实验65-66
• 4.3 并网性能指标实验66-69
• 4.4 电网电压、频率响应实验69
• 4.5 孤岛保护实验69-71
• 4.6 温度实验71
• 4.7 本章小结71-72
• 第五章 总结与展望72-74
• 5.1 论文主要工作总结72
• 5.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 作者简介78-82
• 学位论文数据集82

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

带LC滤波器的PWM逆变器建模研究    王健;王亚慧;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

分布式发电系统孤岛检测技术    曾议;吴政球;刘杨华;罗建中;干磊;张超;

硅太阳电池工程用数学模型参数的优化设计    吴忠军;刘国海;廖志凌;

光伏阵列最大功率点跟踪控制方法综述    周林;武剑;栗秋华;郭珂;

光伏并网逆变器防孤岛保护研究    包金英;张章;郭文明;

光伏电池电路理论模型在工程应用中的计算方法    朴政国;安悦珩;张永昌;胡长斌;

基于PSCAD/EMTDC的三相光伏并网发电系统仿真研究    姚致清;张茜;刘喜梅;

基于DSP的太阳能并网逆变器控制系统研究    纪鹏;王伟;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

PWM整流器及其控制策略的研究    张兴

基于电网电压定向三相并网逆变器的研究    朱晓亮

光伏并网逆变器及其仿真研究    吴海涛

基于DSP的全数字化SVPWM三相逆变器闭环系统    定明芳

风力发电网侧变流器控制策略研究    邵文昌

三相单级式光伏并网发电系统综合控制与应用    时智勇

微电网中光伏发电动态特性研究    闫立伟

双级式光伏并网逆变器的研究    魏延杰

无功补偿电容器容量计算及放电器的配置    赵庆华,吴琦

SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计    宋超;

一种SVC试验装置的设计    刘凯峰;郑常宝;

几种无功补偿技术的分析和比较    杨孝志;

基于SOPC的SVPWM波形研究    丁桂晓;吴星明;刘敬猛;

有源电力滤波器谐波电流检测研究及仿真    柯勇;钱峰;

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

光伏发电在农业照明中的应用    夏小会;李正明;

与建筑相结合的光伏并网发电示范电站    张艳红;张兴;林闽;吕绍勤;张崇巍;

基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计    朱连成;王琳;宁春明;刁嫣妲;

一种新型电动汽车智能充电机的研制    胡春雨;李武峰;严辉;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

基于积分滑模控制的三电平Buck变换器    黄悦华;

PWM整流器直接功率控制的新型调制策略    郑征;王聪;赵焕;

平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究    丁仁杰;曹政;樊淼;

基于无模型自适应控制的电压型PWM整流器研究    郭春华;汪同庆;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

无源滤波器优化方法研究    任明炜;孙玉坤;饶翔;

采用电流内模解耦和电压二自由度内模控制的PWM整流器    周渊深;

PWM整流器新型控制策略研究    郑征;邹瑾;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

多绕组变压器式可调电抗的研究与应用    田军

国家石油储备基地运行管理研究    朱根民

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

新型可编程电液比例控制器关键技术研究    聂勇

浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究    张大海

非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究    刘慧芳

基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究    杨亮

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

基于DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究    张云波

小型风机并网逆变器研究    马记

基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究    高圆圆

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

三相四线制并联型有源电力滤波器的研究    徐坤山

阻抗源能馈型交流电子负载的研究    董云连

基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究    李宜娟

动态电压恢复器控制研究    付邦胜

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

CMOS锁相环PLL的设计研究    李桂华,孙仲林,吉利久

人类理想的新能源——太阳能发电    陈幼松

电力电子和电机传动的最新进展(一)    B.K.博斯;王聪;

电力电子和电机传动的最新进展(二)    B.K.博斯;王聪;

微型膜状高频变压器的设计及性能分析    张怀武,陈维力,王豪才

功率变压器的设计、制作和测试    张怀武,钟华斌

DSP与PC机串口的高速数据通信的实现    蔡琳洁,陶然,王卫江

空间矢量PWM波形的谐波仿真研究    张纯江,张金泉,孙孝峰

蓄电池充、放电装置中的PWMACDC变流器设计    张兴

一种新型的最大功率跟踪实现方法在太阳能充电器中的应用    岳新苗;吴捷;张先勇;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

PWM整流器及其控制策略的研究    张兴

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

数字化UPS/EPS系统控制关键技术及其应用研究    易龙强

江南体育在线直播观看 并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

直驱型风力发电系统全功率并网变流技术的研究    陈瑶

高功率因数可逆PWM变换器及其数字控制研究    方宇

三相电压型PWM整流器的直接功率控制技术研究与实现    陈伟

单相/三相逆变器的数字单周期控制研究    蒋真

双输入Buck变换器的单周期控制    杨东升

数字式光伏阵列模拟器研究    傅望

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

三相电压型PWM整流器及其控制策略研究    赵振波

三相PFC及其数字控制    方宇

可再生能源并网逆变器的研究    汪飞

多支路并网型光伏发电最大功率跟踪器的研究    陈兴峰

电压空间矢量脉宽调制技术的研究及其实现    肖春燕

基于单周期控制的三相高功率因数整流器研究    弓振宇

光伏发电系统及其应用    刘志军;魏塔;

小功率光伏并网逆变器    王守仁;金新民;杨海柱;

带孤岛效应检测的单周控制三相并网逆变器    于小辉;梁志珊;

光伏并网系统研究    曹海红;

阳光电源并网光伏逆变器率先通过“金太阳”认证    何为;

一种高频环节并网逆变器的实现方案    陈潼;赵荣祥;

基于无差拍控制的并网逆变器    刘伟;戴瑜兴;文劲松;

基于TMS320LF2407A的软件锁相环的设计与实现    安小丹;梁晖;

并网逆变器的自动重启程序设计    姜宪明;黄晓江;冬雷;杨耕;

基于双闭环重复控制的并网逆变器的研究    吴华波;

微网中并网逆变器的一种改进下垂控制策略研究    史玉立;

基于频率偏移法的光伏并网逆变器孤岛检测    陈曦;李亚楠;陈阿莲;杜春水;张承慧;

一种基于dsPIC30F4011的并网逆变器锁相控制方法    何占宁;夏东伟;刘玉朋;马秀秀;

基于间接电流控制的改进型双BUCK并网逆变器    侯世英;肖旭;彭文雄;张闯;

并网逆变器直流注入控制策略研究    郭小强;邬伟扬;关雅娟;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

自主研制的10kW太阳能并网发电系统    于元;张志文;王文静;刘波;

LCL并网逆变器入网电流控制技术研究    徐志英;许爱国;谢少军;汤雨;

并网调节的不间断光伏电源    郑万雷;刘文良;

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模(英文)    杨海柱;金新民;

京仪绿能光伏并网逆变器通过国际权威认证    黄倩

吕全亚：把复杂问题简单化    本报记者 孙人杰　实习生 钟天翼 黄星

光伏逆变器在扬并网    记者 邹平　季煜

光伏发电若要并网 直流先要变成交流    姜小莉 左裔

北京大型光伏逆变器基地奠基    记者 涂露芳

兆伏集团昂首光伏产业第一方阵    记者 姚秀峰

曹仁贤：清洁高效能源的守护者    本报记者 朱艳燕

上广电与AE联合抢滩中国太阳能并网逆变器市场    杨娜

世博会为我国光伏产业提供范本    辛桦

16家入围关键设备目录企业受益    本报记者 邢佰英

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

并网逆变器关键技术研究    姚志垒

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

多重电枢混合励磁风力发电系统的研究    杨勇

LCL型并网逆变器的解耦控制与优化设计    薛明雨

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

光伏并网逆变器的研究    曹建平

10kW光伏并网逆变器的研制    刘志强

基于模糊控制技术的三相光伏并网逆变器的研究    彭倬

单相光伏并网逆变器的研制    施韵

微电网三相并网逆变器硬件研究与设计    周迪

两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究    王翀

500W光伏并网逆变器的设计    朱铭炼

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

1kVA单级式光伏并网逆变器的研制    孙继健

基于间歇性双边无功率扰动的三相并网逆变器孤岛检测研究    张俊