光伏微網(wǎng)逆變器控制方法研究

【摘要】：由于化石能源的日益枯竭,并且伴隨著強(qiáng)烈的環(huán)境污染問題,各國(guó)都在需找一種新的清潔能源以代替化石能源,太陽(yáng)能的清潔無(wú)污染且能量幾乎無(wú)盡的優(yōu)點(diǎn)引起了人們廣泛的關(guān)注,而尤其以將光能變成電能尤為熱切,現(xiàn)在各國(guó)都對(duì)光伏逆變系統(tǒng)開始重視并將其規(guī)劃進(jìn)種種各種國(guó)家規(guī)劃中。我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在世界上占有很大比重,但是應(yīng)用產(chǎn)品卻沒有跟上光伏電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文主要將在如何提高逆變系統(tǒng)的效率,更優(yōu)更好的控制逆變系統(tǒng)方向做出研究。 本文設(shè)計(jì)的是小功率的三相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)。首先分析了光伏電池的原理并以此為基礎(chǔ)分析幾種常見的最大功率追蹤,并提出了一種新型的MPPT控制方法并進(jìn)行仿真論證其可行性。從仿真結(jié)果看到新型的追蹤方法比傳統(tǒng)的MPPT法反應(yīng)更為快速并且克服了穩(wěn)定時(shí)震蕩大的缺點(diǎn)。其次,建立了三相逆變系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析了SVPWM控制的基本實(shí)現(xiàn)方法,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。接著對(duì)系統(tǒng)的硬件主電路和各種輔助電路做了詳細(xì)的設(shè)計(jì),并對(duì)主要器件參數(shù)的選擇做了介紹。最后對(duì)本文的各個(gè)控制程序做了設(shè)計(jì),簡(jiǎn)單介紹了系統(tǒng)的軟件流程圖。 最終設(shè)計(jì)了一個(gè)微型的三相并網(wǎng)逆變器,輸出為三相交流電,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本系統(tǒng)的方案可行。 【關(guān)鍵詞】：最大功率追蹤 SVPWM 光伏并網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 太陽(yáng)能與光伏發(fā)電的背景8-10
• 1.1.1 太陽(yáng)能發(fā)展前景8-9
• 1.1.2 太陽(yáng)能的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)9-10
• 1.2 光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展10-13
• 1.2.1 歐美太陽(yáng)能的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電的現(xiàn)狀11-13
• 1.3 光伏并網(wǎng)技術(shù)的問題13-14
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容14-15
• 2 光伏并網(wǎng)逆變基礎(chǔ)15-35
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類15-18
• 2.1.1 可調(diào)度式與不可調(diào)度式15-16
• 2.1.2 獨(dú)立式與并網(wǎng)式16-18
• 2.2 太陽(yáng)能電池研究18-22
• 2.2.1 太陽(yáng)能電池工作原理18-19
• 2.2.2 太陽(yáng)能電池的數(shù)學(xué)模型與MATLAB仿真19-22
• 2.3 最大功率追蹤比較分析22-26
• 2.3.1 恒壓跟蹤法22-23
• 2.3.2 短路電流法23-24
• 2.3.3 擾動(dòng)觀察法24-25
• 2.3.4 增量電導(dǎo)法25-26
• 2.4 改進(jìn)型變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法26-27
• 2.5 基于改進(jìn)型MPPT算法的仿真27-35
• 2.5.1 有源箝位反激變換器原理28-30
• 2.5.2 單端反激電路的器件選擇30-31
• 2.5.3 基于單端反激變換器的改進(jìn)MPPT仿真31-35
• 3 三相并網(wǎng)逆變器35-46
• 3.1 三相并網(wǎng)控制方式35-40
• 3.1.1 SPWM與SVPWM比較35-36
• 3.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立36-40
• 3.2 SVPWM的實(shí)現(xiàn)40-43
• 3.2.1 扇區(qū)判斷實(shí)現(xiàn)41-42
• 3.2.2 電壓矢量作用時(shí)間確定42-43
• 3.3 系統(tǒng)仿真43-46
• 4 三相逆變系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)46-57
• 4.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)46-47
• 4.2 主功率電路硬件設(shè)計(jì)47-51
• 4.2.1 主控制器的選型47-48
• 4.2.2 主功率開關(guān)器件的選型48
• 4.2.3 直流側(cè)電容選型48-50
• 4.2.4 交流側(cè)濾波電路50-51
• 4.2.5 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)51
• 4.3 數(shù)據(jù)采集電路硬件設(shè)計(jì)51-55
• 4.3.1 電壓檢測(cè)電路51-53
• 4.3.2 電流檢測(cè)電路53
• 4.3.3 鎖相環(huán)電路設(shè)計(jì)53-55
• 4.4 保護(hù)電路硬件設(shè)計(jì)55
• 4.5 孤島檢測(cè)設(shè)計(jì)55-57
• 5 軟件設(shè)計(jì)與結(jié)果分析57-63
• 5.1 開發(fā)環(huán)境介紹57
• 5.2 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)57-58
• 5.3 控制算法程序設(shè)計(jì)58
• 5.4 鎖相程序設(shè)計(jì)58-59
• 5.5 實(shí)驗(yàn)分析59-61
• 5.6 MPPT效率測(cè)試61-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 致謝66-67

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