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小型離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

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時(shí)間:2024-08-19 04:13:37
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小型離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)【摘要】:隨著人類社會(huì)的進(jìn)步及工業(yè)的發(fā)展,對(duì)能源的依賴日愈加重,人類即將面臨著能源短缺以及環(huán)境污染日愈加重等系列問(wèn)題。太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭,

【摘要】:隨著人類社會(huì)的進(jìn)步及工業(yè)的發(fā)展,對(duì)能源的依賴日愈加重,人類即將面臨著能源短缺以及環(huán)境污染日愈加重等系列問(wèn)題。太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭,且清潔干凈的資源,成為人類研究及開(kāi)發(fā)利用的熱點(diǎn),并已經(jīng)取得了顯著的成果,使其成為了分布式發(fā)電資源的重要組成部分。而離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,非常適合為遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)及島嶼居民提供日常用電。因此本文對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r以及應(yīng)用前景進(jìn)行論述,并對(duì)已有的光伏逆變系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)進(jìn)行了分析說(shuō)明,結(jié)合光伏逆變系統(tǒng)不同應(yīng)用途徑,本文以小型離網(wǎng)型光伏逆變發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。 本文以帶高頻隔離型離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)為研究對(duì)象,闡述了離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)的基本原理以及主要硬件設(shè)計(jì)。對(duì)小型光伏逆變系統(tǒng)的主功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,對(duì)其直流變換器、LLC串聯(lián)諧振變換器,逆變器等主要拓?fù)涞倪x型進(jìn)行建模分析,此后對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件部分(采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路等)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì),并對(duì)常用控制策略進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析說(shuō)明。同時(shí),本文以功率二極管、功率開(kāi)關(guān)管及磁性元件等主功率器件在高頻開(kāi)關(guān)條件下的工作特性為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)逆變器系統(tǒng)損耗進(jìn)行定量建模分析,并基于此數(shù)學(xué)模型提出一種優(yōu)化開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制法,使逆變器工作于此優(yōu)頻條件下,逆變器損耗得到有效的降低。 最后,對(duì)小型離網(wǎng)光伏逆變系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過(guò)相關(guān)測(cè)試儀器觀測(cè)不同負(fù)載條件下的電壓電流波形驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)證明此光伏逆變系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基本達(dá)到預(yù)期的要求。 【關(guān)鍵詞】:離網(wǎng)光伏逆變 電路拓?fù)?/strong> 串聯(lián)諧振器 損耗模型
【學(xué)位授予單位】:南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TM615
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第1章 緒論7-14
  • 1.1 課題研究背景7-9
  • 1.1.1 能源危機(jī)及環(huán)境問(wèn)題7-8
  • 1.1.2 光伏發(fā)電的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)8-9
  • 1.2 光伏研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-10
  • 1.2.1 國(guó)外光伏發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)9
  • 1.2.2 國(guó)內(nèi)光伏發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)9-10
  • 1.3 光伏逆變系統(tǒng)構(gòu)成及其關(guān)鍵技術(shù)10-12
  • 1.4 課題研究?jī)?nèi)容12-13
  • 1.5 離網(wǎng)型光伏逆變器的技術(shù)指標(biāo)13
  • 1.6 本章小結(jié)13-14
  • 第2章 光伏逆變系統(tǒng)拓?fù)浼罢{(diào)制14-23
  • 2.1 光伏逆變系統(tǒng)調(diào)制技術(shù)14-16
  • 2.1.1 單極性調(diào)制15-16
  • 2.1.2 雙極性調(diào)制16
  • 2.2 直流變換器拓?fù)?/span>16-18
  • 2.3 逆變器拓?fù)?/span>18-20
  • 2.4 光伏逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20
  • 2.5 國(guó)內(nèi)外廠商專有拓?fù)?/span>20-22
  • 2.6 本章小結(jié)22-23
  • 第3章 離網(wǎng)逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)23-44
  • 3.1 前級(jí)直流DC/DC變換器分析23-27
  • 3.2 LLC諧振變換器設(shè)計(jì)27-35
  • 3.2.1 諧振變換器特性分析27-29
  • 3.2.2 變換器工作原理及模形分析29-33
  • 3.2.3 諧振元件設(shè)計(jì)33-35
  • 3.3 逆變器拓?fù)涞慕7治?/span>35-39
  • 3.4 逆變輸出濾波器設(shè)計(jì)39-41
  • 3.5 逆變控制策略41-43
  • 3.5.1 常用控制策略41-43
  • 3.5.2 課題控制策略43
  • 3.6 本章小結(jié)43-44
  • 第4章 離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)44-56
  • 4.1 逆變系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)44-46
  • 4.1.1 主功率開(kāi)關(guān)及整流器件44-45
  • 4.1.2 直流儲(chǔ)能電容容量計(jì)算45-46
  • 4.2 磁性元件設(shè)計(jì)46-49
  • 4.2.1 高頻變壓器設(shè)計(jì)46-49
  • 4.2.2 升壓電感、濾波電感及諧振電感L_r設(shè)計(jì)49
  • 4.3 采樣及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)49-52
  • 4.3.1 電流電壓采樣電路設(shè)計(jì)49-52
  • 4.3.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)52
  • 4.4 吸收電路設(shè)計(jì)52-54
  • 4.5 本章小結(jié)54-56
  • 第5章 單相全橋逆變器損耗建模分析及頻率優(yōu)化56-63
  • 5.1 單相全橋逆變器拓?fù)浼翱刂撇呗?/span>56
  • 5.3 功率回路主功率器件損耗分析56-60
  • 5.3.1 功率開(kāi)關(guān)管損耗分析57-58
  • 5.3.2 功率二極管損耗分析58-59
  • 5.3.3 磁性元件損耗分析59-60
  • 5.4 損耗模型及優(yōu)頻計(jì)算60-62
  • 5.5 本章小結(jié)62-63
  • 第6章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析63-70
  • 6.1 LLC諧振變換器實(shí)驗(yàn)63-66
  • 6.2 逆變部分實(shí)驗(yàn)66-68
  • 6.3 逆變損耗建模實(shí)驗(yàn)分析及系統(tǒng)效率68-69
  • 6.4 本章小結(jié)69-70
  • 第7章 結(jié)論與展望70-72
  • 7.1 總結(jié)70
  • 7.2 展望70-72
  • 參考文獻(xiàn)72-76
  • 發(fā)表論文及科研情況說(shuō)明76-77
  • 致謝77-78


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