單相光伏逆變器并離網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計

【摘要】：分布光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)近年來發(fā)展迅速,并網(wǎng)逆變器作為分布式發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口電路得到了廣泛的應(yīng)用。為保證本地敏感負(fù)載的供電可靠性,分布式并網(wǎng)逆變器一般具并網(wǎng)運行模式和離網(wǎng)獨立運行模式,因此逆變器在兩種模式之間的無縫切換,保證本地負(fù)載供電的連續(xù)性成為一大難題。本文正是針對上述難題,設(shè)計了單相光伏逆變器的并離網(wǎng)控制系統(tǒng)。(1)本文分析了國內(nèi)外光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢。光伏發(fā)電作為一種新型的可再生能源,其具有的一系列特殊優(yōu)勢以及廣泛的應(yīng)用前景。闡述了并離網(wǎng)無縫切換概念,總結(jié)了目前國內(nèi)外針對并網(wǎng)離切換研究的難點與熱點。(2)針對單相逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了逆變器并網(wǎng)運行模式和離網(wǎng)獨立運行模式的數(shù)學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上提出了相對應(yīng)的控制策略。設(shè)計了一種改進的離散比例諧振控(DPR)制器,論證了該控制器在離散域到交流參考信號跟蹤的無差性。(3)提出了針對單相并離網(wǎng)系統(tǒng)的軟件閉環(huán)鎖相方法與孤單檢測方法。設(shè)計了一種改進的單相閉環(huán)鎖相方法,論證了該鎖相方法中生成的正交性號具有無差性。(4)針對逆變器在雙模式之間切換時存在的各種問題,設(shè)計了一種并離網(wǎng)無縫切換方法,并給出了逆變器詳細的切換流程。(5)針對目前各種光伏電池最大功率跟蹤(MPPT)算法的優(yōu)勢與缺陷,提出了兩級式光伏逆變系統(tǒng)在并離網(wǎng)雙模式下的前后級控制策略。最后,通過實驗平臺測試結(jié)果分析,表明本文設(shè)計的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)運行模式與離網(wǎng)獨立運行模式之間的無縫切換,保證本地負(fù)載在逆變器兩種模式切換過程中的連續(xù)供電,滿足設(shè)計需求。 【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)逆變器 并離網(wǎng)切換 鎖相環(huán) 孤島檢測 最大功率跟蹤
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464;TP273
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1 課題研究背景與意義10-12
• 2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-15
• 2.1 太陽能電池板最大功率點跟蹤12
• 2.2 單相并網(wǎng)逆變器鎖相12-13
• 2.3 單相并網(wǎng)逆變器孤島檢測13-14
• 2.4 并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流控制與離網(wǎng)電壓控制14
• 2.5 并網(wǎng)逆變器并離網(wǎng)切換控制14-15
• 3 主要研究內(nèi)容15-18
• 第二章 單相光伏逆變器數(shù)學(xué)模型及分析18-30
• 1 逆變器的輸出濾波器結(jié)構(gòu)18-19
• 2 離網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型及控制19-23
• 3 并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型及控制23-25
• 4 比例諧振控制器設(shè)計25-29
• 4.1 控制器結(jié)構(gòu)26-27
• 4.2 與傳統(tǒng)PR比較27-28
• 4.3 并網(wǎng)實驗驗證28-29
• 5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 逆變器的并離網(wǎng)無縫切換30-46
• 1 單相閉環(huán)鎖相方法30-35
• 1.1 正交正弦波觀測器結(jié)構(gòu)30-31
• 1.2 觀測器無差性31-33
• 1.3 單相閉環(huán)鎖相應(yīng)用33-34
• 1.4 正交正弦波觀測器實驗34-35
• 2 單相孤島檢測35-37
• 3 并離網(wǎng)切換方法37-44
• 3.1 并離網(wǎng)切換開關(guān)37-38
• 3.2 離網(wǎng)到并網(wǎng)切換38-39
• 3.3 并網(wǎng)到離網(wǎng)切換39-40
• 3.4 并離網(wǎng)切換仿真實驗40-44
• 4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 兩級式單相光伏逆變器控制策略46-56
• 1 太陽能電池的數(shù)學(xué)模型及其特性46-48
• 1.1 光伏電池等效模型46-47
• 1.2 光伏電池溫度和光照特性47-48
• 2 常用的最大功率跟蹤算法48-52
• 2.1 擾動觀測法48-50
• 2.2 電導(dǎo)增量法50-52
• 3 兩級式光伏系統(tǒng)的跟蹤策略52-55
• 3.1 兩級式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)52-53
• 3.2 兩級式光伏并網(wǎng)控制策略53-54
• 3.3 兩級式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真實驗54-55
• 4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-58
• 參考文獻58-62
• 致謝62-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64

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