小功率非隔离型光伏并网逆变器的研究

【摘要】：太阳能是最清洁、最具大规模开发利用前景的可再生能源,其最基本的利用方式有光热转换和光电转换。江南体育在线直播观看 并网发电是江南体育在线直播观看 利用的主要形式之一,非隔离型光伏并网系统以其低成本、高效率、高可靠性的优点得到了迅速发展。本文以单相两级式非隔离型光伏发电系统为研究对象,着重对光伏逆变器系统的几项功能进行研究,并做了大量仿真和实验。 本文首先对太阳能电池的物理模型和输出特性进行了深入研究,在PSCAD仿真平台自行搭建了用Fortran语言编程实现的光伏阵列仿真模型,仿真结果与光伏阵列输出特性一致。其次,在分析最大功率点跟踪(MPPT)原理的基础上,对比分析了几种常用的MPPT算法,提出了一种基于变步长的MPPT算法,在PSCAD软件中建立了以BOOST升压电路为核心的MPPT控制模型,仿真结果表明该算法具有跟踪速度快、曲线平滑的优点。再次,介绍了光伏逆变器绝缘电阻在线检测的必要性,对比分析了目前常用的平衡电桥法、交流检测法、直流漏电流法等检测方法,在此基础上提出了改进的阈值法,并设计了用于实际样机的硬件电路和相关算法,现场实验表明：检测电路和相关算法具有精度高、可靠性高等优点。最后,阐述了光伏并网系统中直流分量的产生原因及其对电网、尤其是对变压器产生的不利影响,然后由其原因入手,分析了抑制并网直流分量的软件法和硬件法,提出了改进的虚拟电容法,搭建了完整的非隔离型光伏逆变并网仿真系统,并进行了PSCAD仿真,仿真结果表明设计的控制算法对逆变器输出电压直流分量有很好的抑制效果。 【关键词】：光伏并网逆变器 MPPT 绝缘电阻在线检测 直流分量抑制 PSCAD仿真
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景和意义9-12
• 1.1.1 课题背景9-10
• 1.1.2 光伏发电对我国的重要意义10-12
• 1.2 光伏并网逆变器研究现状12-15
• 1.2.1 光伏并网逆变器分类12-13
• 1.2.2 国内外研究现状13-14
• 1.2.3 逆变器并网技术要求14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第2章 单相非隔离型光伏并网系统总体分析16-24
• 2.1 系统的构成16
• 2.2 并网逆变器的选择16-18
• 2.3 并网逆变器的主电路拓扑结构的选择18-19
• 2.4 单相两级式非隔离型光伏并网系统工作原理19-20
• 2.4.1 前级BOOST电路的工作原理19-20
• 2.4.2 后级单相全桥逆变器的工作原理20
• 2.5 光伏逆变器的并网控制20-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 太阳能电池及MPPT算法研究24-35
• 3.1 太阳能电池及其输出特性24-26
• 3.1.1 太阳能电池的工作原理24
• 3.1.2 太阳能电池的等效电路24-25
• 3.1.3 太阳能电池的输山特性25-26
• 3.2 基于PSCAD的太阳能电池阵列仿真26-28
• 3.3 常用最大功率点跟踪(MPPT)算法28-31
• 3.2.1 恒定电压法28-29
• 3.2.2 扰动观察法29-30
• 3.2.3 电导增量法30-31
• 3.4 改进的电导增量法31-32
• 3.5 基于BOOST电路的MPPT算法的PSCAD仿真32-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第4章 直流端的绝缘电阻在线检测35-44
• 4.1 引言35
• 4.2 常用的绝缘电阻检测法35-37
• 4.2.1 平衡电桥法35-36
• 4.2.2 交流检测法36-37
• 4.2.3 直流漏电流法37
• 4.3 阈值法的原理和实现37-40
• 4.3.1 阈值法原理37-39
• 4.3.2 阈值法的电路设计和实验验证39-40
• 4.4 改进的阈值法及实验验证40-43
• 4.4.1 改进的阈值法原理40-42
• 4.4.2 实验验证42-43
• 4.5 本章小结43-44
• 第5章 并网输出直流分量的抑制44-53
• 5.1 有关并网直流分量的技术要求44
• 5.2 并网输出直流分量产生的原因及危害44-46
• 5.2.1 并网输出直流分量产生的原因44-45
• 5.2.2 并网直流分量带来的危害45-46
• 5.3 并网输出直流分量的抑制方法46-51
• 5.3.1 硬件直流分量检测和抑制46-47
• 5.3.2 软件直流分量的抑制47-49
• 5.3.3 虚拟电容法及其改进49-51
• 5.4 仿真结果51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第6章 结论与展望53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果58-59
• 致谢59

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;

光伏并网发电系统中的最大功率跟踪控制    汪海宁;苏建徽;丁明;

逆变器输出电压直流分量产生原因与抑制方法    陈良亮,肖岚,胡文斌,严仰光

对直流系统接地故障检测方法的研究    向小民;李洁琪;

SPWM全桥逆变器输出变压器直流偏磁的抑制    蒋晓梅;芮延年;

最大功率跟踪控制在光伏系统中的应用    赵庚申,王庆章

光伏并网逆变器认证    倪松;康巍;

具有改进最大功率跟踪算法的光伏并网控制系统及其实现    周德佳;赵争鸣;袁立强;冯博;赵志强;

无变压器非隔离型光伏并网逆变器直流注入控制技术    王宝诚;郭小强;梅强;孙孝峰;邬伟扬;

500W光伏并网逆变器的设计    朱铭炼

无变压器型单相光伏并网逆变器的设计与仿真研究    徐自翔

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

可并网正弦波PWM高效光伏逆变器的研究（DC-AC部分）    苗骞

单相光伏发电并网系统的研究    姜子晴

光伏并网逆变器的研究和设计    张传宗

太阳能供电与半导体制冷箱的设计    张曦;

太阳辐射量与光伏系统优化设计软件    杨金焕;葛亮;

光伏系统设计思路及注意事项    王润波;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

太阳能半导体照明系统控制器的研究与设计    马磊;刘德明;黄黎蓉;文锋;

改进GM(1,1)残差修正模型在光伏发电量短期预测中的应用    贺琳;李英姿;

浅析风光互补发电系统    尹静;张庆范;

光伏并网逆变器控制策略的仿真与试验研究    张浩;刘文达;蒋炜;

用四象限硅光电池和单片机实现太阳跟踪    吴静;杨懿;潘英俊;

基于脉冲宽度调制技术的太阳能充电系统的设计    洪刚;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

小型江南体育在线直播观看 并网系统设计    黄改云;

洁净能源发电装置的研究与设计    高金波;刘畅;

单级式光伏发电系统最大功率点跟踪控制策略    赵国强;宋占魁;

江南体育在线直播观看 发电风险评价    李伟;李世超;王丹;

西北地区开发利用太阳能有关问题的探讨    刘永政;刘玉兰;刘娟;韩世涛;武万里;

基于LCL滤波的太阳能并网发电谐波抑制    张胜;余晓东;程金雨;

关于地源系统的两点设想    宋煦亚;许志浩;余南阳;刘蓓;

兆瓦级并网光伏示范电站的优化匹配设计    明杰;刘志璋;张庆祝;

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

江南体育在线直播观看 发电单相并网逆变器研究    李本元

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

基于GPRS的河套平原灌区水资源数据监测系统的应用研究    房永亮

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

户用光伏逆变电源系统研究    王恩

光伏水泵系统控制策略研究    陈广华

HIT太阳电池硅片处理及复合透明导电膜的研究    王淑珍

光伏建筑一体化计算机辅助设计系统开发    徐建国

户用光伏系统设计与实验研究    谈金军

10kW无变压器型光伏并网发电逆变器的设计与实现    刘波;王仕城;

国内外光伏发电的新进展    昌金铭;

UPS电源输出变压器的偏磁分析    涂方明,王志飞,孙巍

直流系统接地检测方法比较    冯卓明，游大海

一种低畸变的主动移频式孤岛检测算法    邓燕妮;桂卫华;

基于DSP的20kW单相并网光伏逆变器    陈兴峰,曹志峰,焦在强,许洪华

光伏电池最大功率跟踪器的研究与开发    叶秋香;郑建立;

UPS逆变器控制方法比较分析    王林兵;何湘宁;

基于Boost变换器的光伏并网逆变控制系统研究    许颇;张崇巍;张兴;曹仁贤;

基于DSP的光伏并网发电系统数字锁相技术    蒋燕君;张超;何湘宁;

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

新型多重化逆变充电器的研究    郑立波

基于DSP的电源数字控制研究    李春燕

单级式并网型光伏发电系统用逆变器的研究    焦在强

可再生能源并网逆变器的研究    汪飞

光伏发电的最大功率跟踪研究    曹倩茹

户用光伏并网系统及其控制方法的研究    陈晓高

独立光伏系统逆变电源研制    许美蓉

单相光伏并网逆变器的研制    张凌

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    张化德

光伏发电系统及其应用    刘志军;魏塔;

分布式发电用单相中小功率并网逆变器的研制    陈潼;赵荣祥;

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;

无变压器非隔离型光伏并网逆变器直流注入控制技术    王宝诚;郭小强;梅强;孙孝峰;邬伟扬;

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

兆伏集团昂首光伏产业第一方阵    记者 姚秀峰

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

世博会为我国光伏产业提供范本    辛桦

光伏发电若要并网 直流先要变成交流    姜小莉 左裔

曹仁贤：清洁高效能源的守护者    本报记者 朱艳燕

北京大型光伏逆变器基地奠基    记者 涂露芳

光伏：2012年产值有望达到500亿    刘辉张民强 记者 赵晓强

测绘助推江西新余光伏产业发展    李叶青　胡婷然

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

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

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

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

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

光伏发电并网系统的相关技术研究    赵杰

微网多目标优化运行及控制策略研究    崔明勇

单相非隔离型光伏并网逆变器的研究    洪海

单相光伏并网逆变器的研制    施韵

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

两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究    王翀

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

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

1kVA单级式光伏并网逆变器的研制    孙继健

单相单级工频隔离光伏并网逆变器的研制    吴晓宾