單相兩級光伏并網(wǎng)逆變器研究

【摘要】：隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，能源危機和環(huán)境保護已經(jīng)越來越引起人們的重視，在新能源發(fā)電領(lǐng)域，太陽能發(fā)電已成為其中一個重要組成部分。光伏并網(wǎng)作為太陽能利用的主要形式，必將得到迅速發(fā)展，從而逐漸替代傳統(tǒng)能源。 本文首先分析了光伏電池的工作原理和輸出特性，建立了仿真模型，闡明了最大功率點跟蹤的原理，并對不同的最大功率點跟蹤方法進行了系統(tǒng)的介紹。論文對逆變器并網(wǎng)控制技術(shù)進行了研究，在建立系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上對逆變器的雙環(huán)控制參數(shù)進行了設(shè)計。針對傳統(tǒng)控制方法的不足，研究分析了母線紋波和電網(wǎng)諧波對并網(wǎng)電流諧波的影響，并提出了一種可以提高系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)并降低母線紋波電壓對并網(wǎng)電流影響的控制策略并結(jié)合光伏電池模型進行了仿真驗證。論文還研究分析了單相兩級光伏并網(wǎng)逆變器的分時控制方法，仿真驗證了該方法在任一時刻前后兩級只有一個開關(guān)管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)，有助于提高系統(tǒng)的效率。 本文給出了基于DSP2808的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的完整設(shè)計，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、拓撲的選擇、控制資源的分配、功率器件選擇、電感設(shè)計，以及變換器關(guān)鍵驅(qū)動電路和采樣電路的設(shè)計。研制了一臺3KW光伏并網(wǎng)變換器原理樣機，進行了原理驗證實驗，仿真和實驗結(jié)果表明上述分析的有效性和合理性。最后針對微電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用需求，基于數(shù)字鎖相環(huán)存儲波形，研究了微電網(wǎng)并網(wǎng)故障快速檢測方法。 【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) 并網(wǎng)控制 鎖相 總諧波含量 故障檢測
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 能源危機與可再生能源12
• 1.1.2 光伏發(fā)電的優(yōu)缺點12-13
• 1.1.3 世界光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢13-14
• 1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)14-18
• 1.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類14-15
• 1.2.2 單相光伏并網(wǎng)發(fā)電拓撲簡介15-17
• 1.2.3 光伏并網(wǎng)逆變器的研究熱點17-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 最大功率點跟蹤技術(shù)19-25
• 2.1 光伏電池數(shù)學模型和特性19-21
• 2.2 MPPT 技術(shù)21-24
• 2.2.1 MPPT 方法介紹21-23
• 2.2.2 擾動觀察法仿真分析23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 并網(wǎng)電流控制技術(shù)25-41
• 3.1 電壓電流環(huán)的設(shè)計25-36
• 3.1.1 電流環(huán)設(shè)計26-28
• 3.1.2 電壓外環(huán)設(shè)計28-30
• 3.1.3 電網(wǎng)電壓前饋與直流母線電容紋波補償30-34
• 3.1.4 比例諧振控制器34-36
• 3.2 一種單相兩級光伏并網(wǎng)逆變器控制策略36-39
• 3.3 分時控制39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于 DSP2808 的單相兩級光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計41-61
• 4.1 設(shè)計要求41
• 4.2 硬件設(shè)計41-51
• 4.2.1 輔助電源設(shè)計42-43
• 4.2.2 采樣設(shè)計43-47
• 4.2.3 驅(qū)動設(shè)計47-50
• 4.2.4 BOOST 設(shè)計50
• 4.2.5 母線電容與并網(wǎng)濾波器設(shè)計50-51
• 4.3 軟件設(shè)計51-57
• 4.3.1 DSP2808 資源分配51-52
• 4.3.2 程序框圖52-53
• 4.3.3 數(shù)字鎖相53-57
• 4.4 實驗結(jié)果與分析57-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 分布式發(fā)電并網(wǎng)故障快速檢測方法研究61-68
• 5.1 故障快速檢測的需求61
• 5.2 模擬故障快速檢測61-65
• 5.3 故障檢測設(shè)計65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)和展望68-69
• 6.1 全文工作總結(jié)68
• 6.2 下一步工作設(shè)想68-69
• 參考文獻69-72
• 致謝72-73
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文73

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