微型光伏并網(wǎng)逆變器及其關(guān)鍵技術(shù)的研究

【摘要】：分布式光伏發(fā)電技術(shù)是研究小型光伏發(fā)電組件及其之間的聯(lián)網(wǎng)技術(shù),微型光伏并網(wǎng)逆變器是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件。 本文在分析微型光伏并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、光伏并網(wǎng)控制策略及孤島檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上,對(duì)微型光伏并網(wǎng)逆變器及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。 論文設(shè)計(jì)了一款高頻鏈隔離型微型逆變器方案,比較分析了DC/DC、DC/AC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn),確定了反激式變換和全橋變換作為微型并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu),通過(guò)Matlab/Simulink仿真工具對(duì)所設(shè)計(jì)的微型逆變器主電路方案進(jìn)行了仿真分析,驗(yàn)證了方案的正確性。 在分析光伏電池特性的基礎(chǔ)上,建立了光伏電池的最大功率點(diǎn)跟蹤控制仿真模型,研究分析了現(xiàn)有的光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略,確定了最優(yōu)梯度法作為本論文的最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略。 本文分析了孤島效應(yīng)的危害和產(chǎn)生的機(jī)理,然后通過(guò)對(duì)被動(dòng)式和主動(dòng)式孤島檢測(cè)方法的分析,對(duì)主動(dòng)頻率偏移法進(jìn)行了改進(jìn),并對(duì)改進(jìn)的主動(dòng)頻率偏移法策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 最后,搭建了微型光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)主要的硬件電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 【關(guān)鍵詞】：微型光伏并網(wǎng)逆變器 反激式變換 最大功率點(diǎn)跟蹤 孤島效應(yīng) 主動(dòng)頻率偏移法
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目錄8-10
• 1 引言10-18
• 1.1 本文研究的背景和意義10-11
• 1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)11-15
• 1.2.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成11-12
• 1.2.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)12-15
• 1.3 微型光伏并網(wǎng)逆變器的發(fā)展及研究15-17
• 1.3.1 微型逆變器的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展15-16
• 1.3.2 微型光伏并網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù)16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 2 微型光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)涞难芯颗c設(shè)計(jì)18-32
• 2.1 微型并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)要求18
• 2.2 微型光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇18-23
• 2.2.1 DC-DC直直變換部分電路拓?fù)涞姆治霰容^19-23
• 2.3 微型光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的組成和技術(shù)指標(biāo)23-25
• 2.3.1 微型光伏并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)框圖23-24
• 2.3.2 微型光伏并網(wǎng)逆變器的技術(shù)指標(biāo)24-25
• 2.4 電壓源高頻鏈的反激型兩極式微型逆變器拓?fù)涞墓ぷ髟?/span>25-29
• 2.4.1 反激變換器的工作模式分析25-27
• 2.4.2 微型并網(wǎng)逆變器的仿真27-29
• 2.5 本章總結(jié)29-32
• 3 光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制策略32-52
• 3.1 光伏電池的原理和特性32-37
• 3.1.1 光伏電池的原理32-33
• 3.1.2 光伏電池的特性33-34
• 3.1.3 光伏電池的輸出特性的仿真34-37
• 3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略37-47
• 3.2.1 最大功率點(diǎn)跟蹤原理37-42
• 3.2.2 最大功率點(diǎn)跟蹤仿真模型輸出波形分析42-47
• 3.3 并網(wǎng)逆變器的控制策略47-51
• 3.3.1 并網(wǎng)逆變器的控制方式47-50
• 3.3.2 并網(wǎng)電流控制策略50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 4 孤島檢測(cè)技術(shù)研究52-66
• 4.1 孤島產(chǎn)生的原因和危害52
• 4.2 孤島發(fā)生的原理與檢測(cè)盲區(qū)描述52-54
• 4.2.1 孤島發(fā)生的原理52-54
• 4.2.2 Q_(f0)×C_(norm)坐標(biāo)平面描述法54
• 4.3 常見(jiàn)孤島檢測(cè)方法54-58
• 4.3.1 被動(dòng)式檢測(cè)方法55-56
• 4.3.2 主動(dòng)式檢測(cè)方法56-58
• 4.4 改進(jìn)的AFD檢測(cè)策略58-60
• 4.5 改進(jìn)的AFD仿真與分析60-64
• 4.5.1 THD與檢測(cè)盲區(qū)分析60-62
• 4.5.2 仿真驗(yàn)證62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 5 微型光伏并網(wǎng)逆變器的軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)66-80
• 5.1 硬件電路的設(shè)計(jì)66-74
• 5.1.1 DC/DC變換器電路的設(shè)計(jì)66-69
• 5.1.2 DC/AC變換器電路的設(shè)計(jì)69-72
• 5.1.3 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)72-74
• 5.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)74-76
• 5.2.1 主程序模塊74-75
• 5.2.2 子程序模塊75-76
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-78
• 5.4 總結(jié)78-80
• 6 結(jié)論80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果86-90
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集9

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