新型反激式光伏并网逆变器的研究

【摘要】： 随着全球经济的快速发展,传统化石能源的大量消耗使全球面临着能源危机,世界各国都在致力于新能源的开发和使用。太阳能以其资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境等优点,受到学者们的高度重视。作为光伏电池和交流配电系统间进行能量变换的光伏逆变器,其安全性、可靠性、逆变效率、制造成本等因素对发电系统的性能和投资有着举足轻重的作用,是光伏发电系统的技术核心。本文提出了一种新型的光伏逆变器拓扑结构,对其进行了详细分析,并提出一种新的方法实现了光伏电池的最大功率点跟踪控制,并基于TI公司的TMS320F2812型DSP控制芯片制作了一台500W的实验样机。 本文在目前现有的各种光伏逆变器拓扑结构、控制方法的分析研究基础之上,提出了一种新型的基于反激变换器的光伏逆变器拓扑结构,详细分析了其工作原理,并对该逆变器不同工作状态下的等效电路列式分析。该电路由传统的Sepic电路和反激变换器结合而成,结构简单,并且同时实现了软开关和改善功率解耦两大功能,无须再增加其它电气回路,减小了开关损耗,提高了系统效率。新型逆变器采用峰值电流控制方案对高频开关进行控制,以实现纯正弦的并网电流波形。 光伏电池的输出特性具有很强的非线性特征,其输出功率随外部环境和内部参数的变化而改变,但在特定条件下能够达到某一最大值。因此光伏逆变器需要能够实时跟踪光伏电池的最大功率点。文中详细研究比较了几种常用的最大功率点跟踪控制方法,提出了一种新的控制方法对新型光伏逆变器进行最大功率点跟踪,并基于Matlab/Simulink软件平台进行了仿真分析。仿真结果表明这种新的控制方法非常适合本文的光伏逆变器,显著提高了光伏电池的利用效率。 最后设计了一台基于DSP数字化控制的500W实验样机,进行了相应的电路器件选择及程序设计。实验结果表明新型光伏逆变器的各种性能指标基本达到设计要求,验证了该拓扑结构和控制方法的有效性及理论分析的正确性和可行性,为光伏逆变器的实用化和市场化提供了基础。 【关键词】：光伏系统 反激逆变器 软开关 功率解耦 最大功率点跟踪
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 本文的课题背景10-12
• 1.2 光伏逆变器的技术要求12-13
• 1.3 光伏逆变器的发展现状13-16
• 1.3.1 集中型逆变器13-14
• 1.3.2 串级型逆变器14
• 1.3.3 多串级型逆变器14-15
• 1.3.4 AC模块逆变器15-16
• 1.4 本文的主要工作16-17
• 第2章 新型光伏逆变器的拓扑结构和工作原理17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 反激式光伏逆变器的研究17-22
• 2.2.1 反激式直流变换电路17-19
• 2.2.2 现有反激式光伏逆变器的比较分析19-22
• 2.3 新型反激式光伏并网逆变器22-24
• 2.3.1 新型光伏逆变器的拓扑结构22
• 2.3.2 新型光伏逆变器的工作模式22-24
• 2.4 新型光伏逆变器的控制方法24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 新型光伏逆变器的软开关和功率解耦技术26-37
• 3.1 引言26
• 3.2 新型光伏逆变器的软开关技术26-34
• 3.2.1 软开关技术的分析研究26-28
• 3.2.2 软开关技术的实现策略28-29
• 3.2.3 新型光伏逆变器的软开关技术29-34
• 3.3 新型光伏逆变器的功率解耦技术34-36
• 3.3.1 功率解耦的实现策略34-35
• 3.3.2 新型光伏逆变器中功率解耦的改善35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 新型光伏逆变器的最大功率点跟踪策略37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 光伏电池的分析与建模37-40
• 4.2.1 光伏电池的输出特性37-39
• 4.2.2 光伏电池的数学模型39-40
• 4.3 最大功率点跟踪控制的研究40-43
• 4.3.1 扰动观察法40
• 4.3.2 电导增量法40-41
• 4.3.3 各种MPPT方法的比较分析41-43
• 4.4 新型光伏逆变器的最大功率点跟踪策略43-48
• 4.4.1 一种新型的最大功率点跟踪控制方法43-46
• 4.4.2 电路仿真分析46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 新型光伏逆变器的仿真与实验研究49-60
• 5.1 引言49
• 5.2 新型光伏逆变器主电路参数设计49-52
• 5.2.1 开关应力分析49-50
• 5.2.2 主电路电力电子器件的选取50-51
• 5.2.3 电路元件参数计算51-52
• 5.3 新型光伏逆变器拓扑的仿真分析52-55
• 5.4 新型光伏逆变器实验样机的研制55-59
• 5.4.1 DSP控制芯片介绍55-56
• 5.4.2 控制程序设计56
• 5.4.3 实验结果分析56-59
• 5.5 本章小结59-60
• 结论60-62
• 参考文献62-66
• 攻读学位期间发表的学术论文66-68
• 致谢68

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

交错反激式光伏并网微逆变器的控制器实现    张凤阁;朱仕禄;殷孝雎;滕志飞;

基于微逆变器的屋顶光伏并网系统的研究    杨钦超

交错反激式光伏并网微逆变器的研究与设计    朱仕禄

基于最优梯度法MPPT的三相光伏并网逆变器    官二勇;宋平岗;叶满园;

光伏发电系统中逆变器技术应用及展望    陈维;沈辉;邓幼俊;舒杰;

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法    董密;罗安;

电导增量法实现MPPT单级光伏并网逆变器的仿真研究    叶满园;

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析    禹华军,潘俊民

光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究    王庆章;赵庚申;许盛之;李统福;王瑜;

一种基于神经网络的光伏电源最大功率控制系统    王松

采用滞环比较法实现太阳能电池的最大功率追踪    朱炜锋;张宇祥;王文静;

单级式光伏并网逆变系统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究    吴理博;赵争鸣;刘建政;王健;刘树;

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

基于DSP控制器的SVPWM交流调速控制系统设计    徐华军;

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

基于JPEG2000标准的视频监控系统的设计    王明艳;张海峰;

基于DSP的掌纹识别门禁系统设计与实现    蒲东兵;马志强;庞长明;孙英娟;于哲舟;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

基于TMS320F2812的软件锁相技术    李旭;王鸣;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

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;

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

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

基于DSP的无刷直流电机调速系统    王鹤鸣;

基于LonWorks的新型风机控制器    唐鹏辉;张云贵;王丽娜;

基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计    刘紫晶;

TMd-50系列高压变频器在梅钢1780热连轧的应用    王文娟;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国江南体育在线直播观看 产业投资风险及决策研究    朱震宇

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

磁性液体微压差传感器的理论及实验研究    郝瑞参

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

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

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

基于DSP的图像跟踪系统及跟踪算法的研究    徐艳

氧化物半导体的湿化学法制备    贾红

锂离子动力电池管理系统的研究与实现    黎继刚

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

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;

新型级联式分时复合高频DC/AC逆变器    吴卫民;耿攀;王晓丽;汤天浩;

新型交错并联反激变换器的研究    王红梅;成晓燕;马海啸;龚春英;

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;

基于模糊控制的最大功率点跟踪方法研究    任碧莹;钟彦儒;孙向东;同向前;

一种用于光伏发电系统的新型高频逆变器    张超,何湘宁

单相光伏并网系统共模电流分析    杨秋霞;高金玲;荣雅君;任玉艳;

基于Simulink的单相光伏并网逆变器仿真研究    毛洪生;毛行奎;裴昌盛;

光伏并网发电的研究进展    余涛;余婕;

单级高频链逆变技术研究    李伟

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

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

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

开关电容型交错并联变流拓扑与逆变并联控制技术研究    汪东

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

基于TMS320F28335电能质量监测装置的设计与实现    梁启权

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

微网控制技术的研究    杨艳天

江南体育在线直播观看 电池变换器研究    杨杰

1kVA单级式光伏并网逆变器的研制    孙继健

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

反激变换器的应用研究    胡江毅

基于DSP的移相全桥高频链逆变器的研制    张玉明

逆变电源控制方案的研究与实现    李志江

高频交流环节的研究    龙海峰

基于新型多模态共网逆变器的城市级建筑光伏应用    刘叶冰;王旭;薄志谦;贾宁;

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

高效率并网太阳能逆变器研究    孙孝峰,邬伟扬,李长吾,李昕

再生能源系统中太阳能电池仿真器的研究    宋平岗

采用最大功率点跟踪的光伏并网逆变器研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

以电导增量法实现MPPT的单级光伏并网逆变器    叶满园;官二勇;宋平岗;

分布式发电及其对电力系统的影响    梁才浩,段献忠

发电厂10kV及以下供电系统接地保护应用    廖成虎,周跃忠,姚晓峰,王国伟,高春如

一种用于光伏发电系统的新型高频逆变器    张超,何湘宁

含有分布式发电装置的电力系统研究综述    王建;李兴源;邱晓燕;

江南体育在线直播观看 并网发电系统的研究    赵为

江南体育在线直播观看 发电并网逆变装置    孙本新

三相光伏并网系统设计及其控制算法研究    王健

桥式起重机采用数字式逆变器提高安全性    掘本贞次 ,童公和

多功能开关电源的研究    魏伟;胡玮;魏岚婕;

单相串联电压质量补偿器控制器的研究    杨潮,韩英铎,马维新

一种基于FPGA的谐振型逆变器控制电路的分析和实现    张春雨;彭咏龙;张智娟;

基于免疫遗传算法的逆变器控制    袁佳歆;陈柏超;田翠华;贾嘉斌;

吸收式冷藏箱逆变电源控制系统    李鑫;朱建华;岑盈盈;

基于根轨迹的单相逆变器PID控制器设计    金园园;王正仕;陈辉明;刘欢;

免疫遗传算法在逆变器开关优化中的应用    王健;陈强;

基于分布式发电的并网逆变器控制方案优化    董超;邱创;

离网型风力发电系统逆变器控制技术研究    曾嵘;年珩;

基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究    马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

一种新型的光伏逆变器SHE-PWM开关模式研究    胡存刚;

交流伺服系统逆变器死区效应分析及其补偿策略    裘君;赵光宙;刘栋良;王家军;

基于非正交坐标系的三电平逆变器控制策略研究    祝龙记;张立;

基于模数混合FPGA的标准正弦波逆变器设计    廖家平;张友奖;姚铭;

级联式多电平逆变器控制方法研究    徐忆平;李明;朱美强;

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;

干熄焦提升机的电气控制与故障分析    朱冬平;李航飞;

一种交流光伏模块系统拓扑建模和仿真    王洪礼;陈阿莲;张承慧;

MCU节能应用是热点 厂家力推低功耗产品    冯晓伟

SAMSUNG X10北京现代－索纳塔    

抽油机有了专用节电装置    焦念友

中外迅驰笔记本大比拼    

300W高效率逆变电源板    广东 华田

爱克赛Powerware 9305-130彰显技术优势    曾宪勇　

长岭进军新能源产业    本报记者 孟民

安凯两款新能源客车通过科技成果鉴定    程露

微网逆变器的控制策略及组网特性研究    杜燕

Z源逆变器研究    汤雨

分布式发电多逆变器并网孤岛检测技术研究    谢东

PWM逆变器的控制及并联运行控制研究    何中一

微网孤岛运行模式下阻抗匹配关系和混杂特性研究    姜世公

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

微网系统并/离网特性与控制策略研究    黄杏

微电网多参数特性分析及其测控方法研究    朱艳萍

非线性负载条件下的逆变器特性研究    陈敏

基于分布式电源的微网控制及运行优化研究    赵耀

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

兆瓦级风力发电逆变器的研究    尹越

基于Z源逆变器的直驱式方波永磁同步风力发电系统研究    欧阳桂泉

小功率全桥光伏并网型逆变器的技术研究    周国祥

柔性逆变器控制策略研究及其Matlab/Simulink仿真实现    皮海燕

基于PEBB的光伏逆变器关键技术研究    张晨云

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

基于Quasi-Z源逆变器的光伏发电系统    李丰林

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

逆变器控制及其并联技术的研究    朱志杰