太陽能光伏逆變器的研究

【摘要】： 本文從太陽能電池的輸入輸出特性和單相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)出發(fā),展開了對單相太陽能光伏并網(wǎng)逆變器的研究。對太陽能電池最大功率跟蹤(MPPT)和逆變控制算法的研究是單相太陽能光伏并網(wǎng)逆變器研究的關(guān)鍵。 首先從太陽能電池最小單元出發(fā)建立了太陽能光伏陣列的數(shù)學(xué)模型,并在該數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了MATLAB仿真。通過綜合比較現(xiàn)有的光伏電池陣列最大功率(MPPT)實(shí)現(xiàn)方法,提出了一種基于Boost電路占空比理論的改進(jìn)增量電導(dǎo)法,能夠更好的跟蹤太陽能電池的最大功率點(diǎn),在提高太陽能電池輸出效率方面具有指導(dǎo)意義。 通過分析太陽能光伏并網(wǎng)逆變器的基礎(chǔ)上,結(jié)合三相逆變電路的SVPWM控制方法,本文提出了一種基于矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)及無差拍算法的單相并網(wǎng)逆變器的控制方案,給出了基于Matlab/Simulink和SABER的單相并網(wǎng)逆變器無差拍控制算法的仿真模型。仿真結(jié)果表明,幾乎所有的諧波含量均降低到1%以下,開關(guān)次數(shù)也得到了優(yōu)化,該控制方法有效提高了并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的效率和輸出電能質(zhì)量,具有一定的利用價(jià)值。 論文最后建立基于TMSLF2407的并網(wǎng)逆變器硬件架構(gòu),并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了基于無差拍SVPWM控制方法的軟件設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,無差拍SVPWM的控制算法可有效跟蹤電網(wǎng)電壓和參考電流。是一種有效的太陽能光伏并網(wǎng)逆變器控制方法。 【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 MPPT 無差拍 SVPWM 并網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來源及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢8-12
• 1.2.1 國內(nèi)外光伏并網(wǎng)逆變器研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.2 現(xiàn)代逆變技術(shù)的發(fā)展趨勢11-12
• 1.3 太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)簡介12-13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 太陽能電池最大功率跟蹤(MPPT)研究14-26
• 2.1 太陽能電池特性研究14-17
• 2.1.1 太陽能電池的建模14
• 2.1.2 太陽能電池的數(shù)學(xué)模型14-15
• 2.1.3 太陽能光伏電池陣列的仿真15-17
• 2.2 最大功率跟蹤(MPPT)原理及實(shí)現(xiàn)方法17-21
• 2.2.1 最大功率跟蹤(MPPT)原理17
• 2.2.2 最大功率跟蹤的實(shí)現(xiàn)方法17-21
• 2.3 DC/DC電路實(shí)現(xiàn)MPPT21-23
• 2.3.1 Boost電路實(shí)現(xiàn)MPPT原理21-22
• 2.3.2 Boost電路實(shí)現(xiàn)MPPT算法分析22-23
• 2.4 Boost實(shí)現(xiàn)MPPT的仿真分析23-25
• 2.4.1 太陽能電池SIMUlink模型的建立23-24
• 2.4.2 MPPT仿真分析24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 光伏逆變系統(tǒng)的研究26-40
• 3.1 光伏逆變器設(shè)計(jì)的原則26
• 3.2 光伏逆變器的主電路拓?fù)?/span>26-27
• 3.3 逆變器控制方式27-34
• 3.3.1 單相SVPWM原理30-33
• 3.3.2 無差拍SVPWM控制33-34
• 3.4 基于無差拍SVPWM并網(wǎng)逆變器仿真分析34-39
• 3.4.1 無差拍控制模型的搭建34-36
• 3.4.2 無差拍SVPWM仿真結(jié)果與分析36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 基于SABER單相并網(wǎng)逆變器仿真40-46
• 4.1 SABER仿真軟件簡介40
• 4.2 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成40-43
• 4.2.1 主電路部分41
• 4.2.2 無差拍控制部分41-42
• 4.2.3 SVPWM仿真電路42-43
• 4.3 仿真結(jié)果及其分析43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 無差拍SVPWM硬件實(shí)現(xiàn)46-55
• 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)46-49
• 5.1.1 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖46
• 5.1.2 系統(tǒng)功率部分硬件設(shè)計(jì)46-47
• 5.1.3 信號(hào)采樣電路的設(shè)計(jì)47-49
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-52
• 5.2.1 AD轉(zhuǎn)換50-51
• 5.2.2 電網(wǎng)周期提取51
• 5.2.3 SVPWM信號(hào)生成51-52
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析52-54
• 5.3.1 鎖相實(shí)驗(yàn)波形52-53
• 5.3.2 閉環(huán)實(shí)驗(yàn)波形53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-61
• 致謝61-62
• 個(gè)人簡歷62

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