单相单级光伏并网微逆变器的研究与实现

【摘要】：由于全球能源紧缺及环境污染等问题的日益加重，光伏发电因其清洁、便利、高效、安全等优势已然成为世界各国普遍关注与重点发展的新兴产业。其中适用于分布式光伏发电的模块化微逆变器成为当下国内外研究的热点。本课题针对单相单级光伏并网发电微逆变器的拓扑及控制方案进行研究。 首先，本文对单相单级光伏并网微逆变器进行整体方案设计。采用有源箝位交错并联反激变换器加工频转向桥电路作为微逆变器的电路主拓扑；采用全数字控制策略实现对全系统的闭环控制。 其次，对单相单级光伏并网微逆变器进行详细的硬件设计。通过理论分析计算、器件参数定标等设计了可靠、安全、高效的硬件电路，包括主功率电路、DSC数字信号控制电路、模拟信号采样调理电路、保护电路等。 本文根据设计指标要求对全数字控制方案进行了详细的设计，对闭环并网电流数字控制技术、孤岛检测技术、MPPT技术做了研究，并进行了全数字控制方案的saber软件仿真，验证了全数字控制方案的可行性与适用性。 最后，制作了一台单相单级光伏并网微逆变器实验样机，测试结果表明，该微逆变器可以满足性能指标要求，具备良好的稳态性能和动态性能。 【关键词】：光伏发电 并网 微逆变器 反激变换器 数字控制 飞思卡尔DSC
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注释表12-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 能源危机与光伏发电13-18
• 1.1.1 光伏发电的研究背景与研究意义13
• 1.1.2 光伏产业的国内外发展概况13-15
• 1.1.3 光伏发电系统综述15-18
• 1.2 光伏并网微逆变器技术概况18-20
• 1.2.1 光伏并网逆变器拓扑结构研究现状18-19
• 1.2.2 单相单级光伏并网微逆变器的拓扑研究与控制策略19-20
• 1.3 本课题主要研究内容20-21
• 第二章 单相单级光伏并网微逆变器的总体方案设计21-32
• 2.1 单相单级光伏并网微逆变器的指标参数21
• 2.2 单相单级光伏并网微逆变器的总体设计方案21-31
• 2.2.1 单相单级光伏并网微逆变器的拓扑结构选择22-25
• 2.2.2 单相单级光伏并网微逆变器的控制策略选择25-29
• 2.2.3 单相单级光伏并网微逆变器数字信号控制器的研究29-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 单相单级光伏并网微逆变器的硬件设计32-51
• 3.1 主电路设计32-41
• 3.1.1 主功率电路的拓扑结构优化与工作原理分析32-35
• 3.1.2 主功率器件参数设计及选型设计35-41
• 3.2 数字信号控制电路硬件设计41-45
• 3.3 采样调理电路的设计45-46
• 3.4 驱动电路的设计46-47
• 3.5 辅助电源模块设计47-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第四章 单相单级光伏并网微逆变器的数字控制方案设计51-67
• 4.1 数字控制方案的总体设计51
• 4.2 并网电流的闭环控制算法设计51-57
• 4.2.1 数字 PI 控制算法52-55
• 4.2.2 数字 PI 控制器的 saber 仿真55-57
• 4.3 数字锁相（PLL）与孤岛检测57-64
• 4.3.1 数字锁相及功率管驱动信号的生成57-59
• 4.3.2 DSC 驱动生成的原理59-61
• 4.3.3 孤岛检测技术61-64
• 4.4 最大功率点跟踪（MPPT）技术64-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 样机测试与结果分析67-74
• 5.1 单相单级光伏并网微逆变器的实验波形67-71
• 5.2 实验数据结果分析71-73
• 5.3 本章小结73-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 本课题工作总结74
• 6.2 后期工作展望74-76
• 参考文献76-81
• 致谢81-82
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文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

基于反激变换器的单级式DC/AC逆变器    孙林;梁永春;龚春英;严仰光;

光伏并网发电系统孤岛检测技术    郭小强;赵清林;邬伟扬;

一种有效的孤岛检测盲区描述方法    刘芙蓉;康勇;段善旭;王辉;王志峰;

功率MOSFET驱动保护电路设计与应用    田颖,陈培红,聂圣芳,卢青春

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法    董密;罗安;

分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系    王震;鲁宗相;段晓波;李晓明;

单相光伏并网逆变器控制技术    曹太强;许建平;祁强;王军;

无死区模糊准PR控制算法在变频恒流源中的应用    陆启宇;王丰华;金之俭;李清;

几种PWM闭环控制方案的一致性分析研究    朱明星;石景波;

分布式光伏发电的应用及影响研究    王宝石;宋颖;陈向羽;

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;

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

SS3型电力机车逻辑控制模块输出电路的设计与改进    严翔;陈彦;宋娟;丁国君;王立德;

谈太阳能技术的发展与应用    刘雪梅;

光伏并网发电系统的雷电监控系统研究    罗维平;薛勇;

光伏并网技术与市场——现状与发展    尹璐;赵争鸣;

光伏并网发电系统中的孤岛检测    郑文英;王国强;

分布式发电系统逆变器侧孤岛检测及非检测区描述    程明;张建忠;赵俊杰;

光伏并网逆变器的孤岛检测技术    刘方锐;康勇;张宇;

基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计    夏向阳;唐伟;冉成科;张旻;唐卫波;周峰;

The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply    

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

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;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

Research of three-loop Control Method Of PV Grid-connected Inverter    

光伏发电——21世纪的洁净能源    姚晓梅;马鸿文;余晓艳;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

氧化锌压敏电阻老化过程中非线性系数的研究    张枨;

光伏并网系统反孤岛控制策略研究    金结红;余晓东;余海东;

基于MATLAB/Simulink的风/光复合发电系统的稳态建模与仿真    阮睿;井天军;杨明皓;

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

基于信号处理的氢燃料发动机优化控制    王丽君

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究    欧阳

微网多目标优化运行及控制策略研究    崔明勇

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

机车控制电源及其故障诊断关键技术研究与工程实现    成庶

分布式风光互补系统控制与最大功率跟踪策略研究    刘立群

基于微电网运行的光伏逆变电源若干关键技术研究    陈卫民

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的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

基于DSP无位置传感器无刷直流电机调速系统的研究    於成业

三相光伏并网发电系统研究    雷家宁

丛粒藻形态多样性、遗传多样性分析与培养条件优化    王朋云

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

基于SCP范式中国光伏产业产业组织研究    黄欢

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

单向电压型高频链逆变电源    刘祥

一种新型的江南体育在线直播观看 发电控制系统的研究    刘凤龙

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

无功补偿技术在光伏并网发电系统孤岛检测中的应用    禹华军,潘俊民

单级式半桥电流源高频链逆变拓扑研究分析    龚春英,李伟,胡晓君,严仰光

主动电流扰动法在并网发电系统孤岛检测中的应用    张纯江;郭忠南;孟慧英;刘炜;

基于输出电流控制的光伏并网逆变电源    张承慧;叶颖;陈阿莲;杜春水;

三相数字锁相环的原理及性能    龚锦霞;解大;张延迟;

旋转整流器故障检测的一种方法    黄念慈，黄山，赵莉华

基于电压波形分析的十二相整流装置故障诊断    马伟明，胡安，王令蓉

PI算法在变频恒流电源中的应用    唐卫民;桂顺生;金之俭;

PWM控制逆变稳压源电路的非线性模型及仿真    廖冬初

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

振动分析法在电力变压器绕组状态监测中的应用研究    谢坡岸

风/光互补混合发电系统优化设计    李爽

独立运行风/光互补电站控制监测系统的研究    定世攀

三相光伏并网系统设计及其控制算法研究    王健

逆变器技术的发展趋势    郝琇

逆变器传动新型异步电机    蔡千华;

无变压器逆变器可降低复杂性并实现功率最大化    Jack Gilmore;

Advanced Energy和广电电气联合推出全球领先江南体育在线直播观看 逆变器及系统    

逆变器——优化光伏发电的装置    刘向阳;

高频并网光伏逆变器的主电路拓扑技术    舒杰;傅诚;陈德明;沈玉樑;

VHF-DSC“复活节彩蛋”及其应用    黄小兵

用非等温DSC估算硝化棉热爆炸的临界温升速率(英文)    胡荣祖,郭鹏江,宋纪蓉,张海,夏志明,宁斌科,房艳,史启祯,刘蓉,路桂娥,江劲勇

硝酸铵+酰胺二元相图的研究    田鹏,杨家振,宋溪明,梁志德

港口国检查中GMDSS的准备工作    从建东

高纯莽草酸的制备方法及DSC纯度测定    张然;董家新;

西门子MP系列X光机灯丝电路分析与维修实例    杨舒波;吴智深;黄焕;

可视化DSC新设备及其在低温冻存研究领域的应用    王海燕;伦照荣;吕树申;

DSC对尿素混合体系低共熔点的测定    艾波;陈隆隆;李接励;梁济;陈明良;

风电叶片用环氧树脂固化动力学的DSC分析    杨文宏;贾智源;邱桂杰;薛忠民;付绍云;

基于DSC的工作流模式描述研究    陈娇娇;薛岗;何象林;何婧;

利用DSC数据推测3-甲基4-硝基苯酚的绝热至爆时间    石未凡;陈鏖;曾洪宇;

DSC法用于农药标准品纯度检测    王永霞;彭祖茂;李增和;陈咏梅;

DSC在进出口塑料商检鉴定中的应用    赵军;郑炜;

单级式DC/AC逆变电源拓扑研究    龚春英;李伟;严仰光;

修订版并网光伏逆变器认证技术规范通过审查    王宗 记者 丁莹

北京大型光伏逆变器基地奠基    记者 涂露芳

让太阳能产业点亮未来    记者 刘晶晶 特约记者 宋瑞琪

光伏逆变器在扬并网    记者 邹平　季煜

DV代替DSC？数码市场融合趋势明显    本报记者 木力

单级卧式离心密封泵    

青海油田自产单级套管头应用效果佳    记者 李文清　通讯员 程继红

基于HV9931的18W单级PFC超高亮度LED灯驱动器    山东 毛兴武

单级减速小速比后桥渐成主流    本报记者 王俊

全州单级最高扬程饮灌站试提水成功    陈忠红　本报记者 唐有吉

光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究    陈艳

微网逆变器及其协调控制策略研究    杨向真

多逆变器型微网运行与复合控制研究    吕志鹏

Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究    陈江辉

IPOP和ISOS逆变器组合系统的控制策略研究    方天治

大容量高频谐振逆变器关键技术的研究    李建文

数字化光伏并网系统的逆变技术研究    张文

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

空气动力发动机的探索性研究    刘昊

基于全桥结构的单相单级有源功率因数校正关键技术研究    王大庆

单相单级光伏并网微逆变器的研究与实现    杨剑青

基于新型Z源逆变器的光伏发电技术研究    方金翔

太阳能逆变器系统对不同负载的启动能力研究    张明亮

江南体育在线直播观看 微型逆变器的研究与实现    杨春来

基于准比例谐振控制的三相并网光伏逆变器的研制    陈红生

交错反激式光伏并网微逆变器研究    孙玉巍

基于下垂控制的微网逆变器双模式统一控制器研究    申凯

江南体育在线直播观看 逆变器总体供电电路的设计及研究    甘颖

输出并联型逆变器研究    欧阳静

光伏并网微逆变器状态监测系统的设计与实现    李勇芝