单相多电平光伏并网逆变器研究

【摘要】：多电平逆变器具有输出电压谐波含量低、电磁干扰小、输出滤波器体积小等优点,有助于光伏并网系统提高效率,减小体积,在光伏发电领域中具有广泛的应用前景。本文以单相多电平光伏并网逆变器为研究对象,在对单相控制系统进行分析的基础上,对单相三电平光伏并网逆变器以及一种具有共模电流抑制能力的多电平混合级联型光伏并网逆变器进行了研究。 本文首先对光伏并网发电系统的体系分类及并网逆变器种类进行了介绍。针对单相并网控制策略,研究了几种调节器对于双闭环控制系统中交流电流环的影响,其中重点分析了比例谐振调节器的控制效果。 随后研究了对称型及非对称型单相三电平逆变器的工作方式及其结构中三电平桥臂对于逆变器输出、损耗等方面的影响,分析了其各自的应用领域,并针对这两种逆变器的直流侧中心点电位平衡方式进行了研究。 本文在传统非隔离型三电平半桥光伏并网逆变器的基础上,重点对一种多电平混合级联型光伏并网逆变器进行了研究,该结构在降低逆变器直流输入侧电压等级的同时,可以进一步减小输出电压谐波含量,从而降低了开关频率,减小了滤波电感体积。文中对其工作状态及共模模型进行了分析,并由此得出了逆变器的最佳调制方式以及一种基于该方式的直流支撑电容电压控制策略,并根据该电路的死区效应给出了一种死区补偿方式。 针对单相多电平逆变器SPWM调制方式占用系统资源多的问题,对其进行改进,给出了一种单载波SPWM实现方式,并将该方式应用于非对称型单相三电平逆变器及多电平混合级联型逆变器的调制过程中。介绍了一种矢量调制方式,分析了上述两种方法的优缺点。 最后,搭建了单相三电平逆变器及多电平混合级联型逆变器的实验平台,通过实验验证了本文对于对称型及非对称型单相三电平逆变器和混合级联型逆变器输出特性的分析结论,以及混合级联型逆变器直流支撑电容电压控制策略和单载波SPWM调制方式的可行性。 【关键词】：光伏发电 三电平 混合级联 非隔离 单载波SPWM
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 1 引言11-17
• 1.1 能源危机及光伏发电技术11-12
• 1.2 国内外光伏产业现状及展望12-13
• 1.3 多电平技术发展概述13-15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 2 光伏并网发电系统及单相并网控制策略17-29
• 2.1 光伏并网发电系统结构及并网逆变器拓扑分类17-24
• 2.1.1 光伏并网发电系统体系分类17-20
• 2.1.2 单级型及双级型光伏并网逆变器20
• 2.1.3 隔离型及非隔离型光伏并网逆变器20-22
• 2.1.4 单相多电平结构光伏并网逆变器22-24
• 2.2 单相光伏并网逆变器的控制24-29
• 2.2.1 单级及双级光伏并网逆变器控制策略24-25
• 2.2.2 比例及比例积分调节器控制效果分析25-26
• 2.2.3 比例谐振调节器控制效果分析26-29
• 3 单相三电平光伏并网逆变器29-53
• 3.1 单相三电平逆变器概述29
• 3.2 单相三电平逆变器拓扑结构29-40
• 3.2.1 三电平桥臂拓扑对比分析29-33
• 3.2.2 对称型单相三电平逆变器33-37
• 3.2.3 非对称型单相三电平逆变器37-39
• 3.2.4 两种结构三电平逆变器对比39-40
• 3.3 单相三电平逆变器直流侧中心点电位平衡原理40-46
• 3.3.1 对称型逆变器直流中心点电位平衡方式40-42
• 3.3.2 非对称型逆变器直流中心点电位平衡方式42-46
• 3.4 单相三电平逆变器仿真及波形分析46-53
• 3.4.1 单相三电平逆变器输出特性仿真研究46-50
• 3.4.2 单相三电平逆变器直流侧中心点电位平衡仿真50-53
• 4 多电平混合级联型光伏并网逆变器53-73
• 4.1 混合级联型逆变器工作原理53-60
• 4.1.1 工作状态分析53-58
• 4.1.2 混合级联型逆变器共模特性58-60
• 4.2 混合级联型逆变器的控制60-67
• 4.2.1 混合级联型逆变器支撑电容电压控制策略60-64
• 4.2.2 混合级联型逆变器死区补偿方式64-66
• 4.2.3 混合级联型逆变器总体控制策略66-67
• 4.3 混合级联型逆变器仿真及波形分析67-73
• 4.3.1 混合级联型逆变器输出特性仿真研究67-69
• 4.3.2 混合级联型逆变器控制策略仿真69-73
• 5 单相多电平光伏并网逆变器调制方法73-81
• 5.1 单载波SPWM调制73-78
• 5.1.1 单相三电平逆变器调制过程73-75
• 5.1.2 混合级联型逆变器调制过程75-78
• 5.2 矢量调制78-81
• 6 单相多电平逆变器实验设计及结果分析81-95
• 6.1 控制电路硬件及软件设计81-88
• 6.1.1 硬件设计81-86
• 6.1.2 软件设计86-88
• 6.2 实验结果及分析88-95
• 6.2.1 单相三电平逆变器实验结果88-91
• 6.2.2 混合级联型逆变器实验结果91-95
• 7 总结与展望95-97
• 参考文献97-99
• 作者简历99-103
• 学位论文数据集103

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

一种新型半桥逆变器电容均压控制策略    杨水涛;张帆;刘金云;钱照明;

高效率中点钳位型光伏逆变器拓扑比较    马琳;孙凯;Remus Teodorescu;金新民;

基于双调制波的单相三电平并网逆变器及电流优化控制    付家才;郭松林;沈显庆;

一种新型多电平逆变器在光伏并网系统的应用    冯彬;张广明;

混合三电平单相光伏并网发电系统研究    宁耀斌;任碧莹;孙向东;廖正军;

PR控制器对三电平半桥逆变器的均压研究    王万宝;张犁;胡海兵;邢岩;

无变压器结构光伏并网系统共模漏电流分析    马琳;金新民;

单相非隔离型光伏并网系统中共模电流抑制的研究    张兴;孙龙林;许颇;赵为;曹仁贤;

混合七电平逆变器的变频调速PWM控制策略    刘文华,陈远华,张新成,宋强

一种新型单相不对称五电平逆变器    丁凯,邹云屏,蔡政英,吴智超,刘飞,许湘莲

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

一种新型七电平混合级联逆变器的仿真研究    黄庆利;桂武鸣;

一种新型混合多电平逆变器    胡振华;谭新元;

一种新型混合多电平逆变器的研究    胡振华;谭新元;

三相并网逆变器的双环控制策略研究    刘飞;秦亮;孙建军;查晓明;

非对称H桥五电平逆变器及其通用调制策略    张云;孙建涛;

三种三电平NPC变换器拓扑比较    祝盼望;雷健升;

基于比例谐振调节器的恒压恒频逆变器研究    亓迎川;胡荣强;王杰;祁承超;

电压自平衡式不对称多电平逆变器对电机调速的研究    曹莹;付光杰;侯永强;

一种多电平逆变电路新的组合方式    汤天浩;孙今英;韩金刚;

基于直流电压注入的多脉动电压源换流器    潘武略;徐政;张静;

基于SOPC的三电平光伏逆变器SVPWM的设计与实现    杜超;陈阿莲;段彬;张承慧;

新能源并网三电平逆变器中低功率区间效率优化    王菲;王勇;傅旻帆;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

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

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

大容量高频谐振逆变器关键技术的研究    李建文

微网多目标优化运行及控制策略研究    崔明勇

基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究    唐诗颖

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

空间矢量调制直接转矩控制系统研究    高圣伟

单相并网逆变器及反孤岛控制研究    袁江伟

单级式光伏并网逆变系统最大功率点的研究与分析    张武斌

三电平逆变器直接转矩控制系统的研究    邱世广

微网系统能量管理技术研究    王宁

三电平PWM整流器控制策略研究    方鼎

光伏发电并网控制及其暂态过程研究    宋代春

基于不对称混合六电平电机调速系统的研究    曹莹

交直机车与交直交机车混跑仿真研究    郭明富

风电孤网中功率调节器的研究    李明

直流模块式光伏并网发电系统运行技术研究    胡欢

小功率单相并网逆变器并网电流的比例谐振控制    马琳;金新民;唐芬;梁京哲;

四桥臂三相逆变器的控制策略    阮新波,严仰光

电流型控制半桥逆变器研究(I)——直流分压电容不均压问题    陈东华,谢少军

一种新型半桥逆变器电容均压控制策略    杨水涛;张帆;刘金云;钱照明;

新型并网逆变器控制策略比较和数字实现    郭小强;邬伟扬;赵清林;

一种单相三电平中点钳位整流器的SVPWM控制方法    宋文胜;冯晓云;蒋威;

300kW光伏并网系统优化控制与稳定性分析    周德佳;赵争鸣;袁立强;冯博;

基于极点配置与重复控制相结合的三相光伏发电系统的并网策略    刘飞;查晓明;周彦;殷进军;段善旭;

基于输入-输出参数的光伏电池最大功率控制的比较    杨水涛;张帆;丁新平;钱照明;

滤波电感在线估计方法在预测电流控制中的应用    孙向东;任碧莹;钟彦儒;松井彦;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

永磁风力机并网逆变器的研究    李举成;易灵芝;李明;何素芬;

基于改进载波调制算法三电平并网逆变器研究    江涛;张兴;张崇巍;王付胜;

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;

株洲南车时代电气股份有限公司250kW/500kW光伏并网逆变器通过TUV认证    

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;

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

上广电与AE联合抢滩中国太阳能并网逆变器市场    杨娜

16家入围关键设备目录企业受益    本报记者 邢佰英

云南无线电公司与Power-One公司签署光伏并网逆变器项目合作协议    记者 陈文忠

光伏发电若要并网 直流先要变成交流    姜小莉 左裔

黑龙江省首个大型太阳能电站通过可研    通讯员 于莉杰

我省首个太阳能发电项目启动    曹红涛 于莉杰

黑龙江首个并网太阳能工程启动    通讯员 于莉杰　记者 桑学勇

新疆油田利用新能源擦亮一片天    记者 张文鸣

并网逆变器关键技术研究    姚志垒

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

模块化非隔离光伏并网逆变器及发电系统研究    张犁

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

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

LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究    殷进军

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

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

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

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

光伏并网逆变器的研究    曹建平

500W光伏并网逆变器的设计    朱铭炼

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

具有无功补偿功能的串联型Z源并网逆变器研究    丁久东