基于內(nèi)高頻環(huán)的并網(wǎng)三相光伏逆變器的研究和實(shí)現(xiàn)

【摘要】：傳統(tǒng)能源的日益枯竭及人類社會(huì)對(duì)能源需求的不斷增長(zhǎng)，使得人們不得不尋求低污染、低排放的可再生能源構(gòu)成合理的能源組成結(jié)構(gòu)。光伏發(fā)電是通過光生伏打效應(yīng)對(duì)太陽能直接利用的新能源，隨著當(dāng)前不斷發(fā)展的電力電子技術(shù)及控制技術(shù)，及對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)日益深入的研究，光伏發(fā)電系統(tǒng)近年來在全球范圍內(nèi)獲得了飛速的發(fā)展。 本文主要以10KW內(nèi)高頻環(huán)并網(wǎng)三相逆變器的研究和實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ)，就并網(wǎng)光伏逆變器中的一些關(guān)鍵技術(shù)展開論述。主電路的拓?fù)洳捎玫氖莾?nèi)高頻環(huán)脈沖直流環(huán)（HFPDC-link）與三相半橋逆變的結(jié)構(gòu)。內(nèi)高頻環(huán)脈沖直流環(huán)本質(zhì)上是有隔離作用的DC/DC正激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于有高頻變壓器的作用，使得電路的占空比得到擴(kuò)展，可以工作在大于0.5占空比條件下。該結(jié)構(gòu)可以使得后級(jí)三相逆變電路在采用優(yōu)化的空間矢量控制方法下取得零電壓開關(guān)（ZVS）的效果。逆變器效率、功率密度及可靠性的提升是一個(gè)系統(tǒng)的工程，本文主要從在高頻工作時(shí)減少開關(guān)器件的動(dòng)作次數(shù)及零電壓開關(guān)上來提高效率，并論述減小變壓器器體積的內(nèi)高頻結(jié)構(gòu)，通過采用解耦雙同步參考系鎖相環(huán)來使并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)同步，從而提高系統(tǒng)的可靠性。逆變器的控制器采用TMS320F2812，通過該DSP的強(qiáng)大功能實(shí)現(xiàn)單控制器對(duì)系統(tǒng)的控制功能。主電路部分將通過PLECS進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果改進(jìn)參數(shù)然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析。 通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，光伏逆變器的效率獲得提高，在同等功率條件下的有變壓器并網(wǎng)光伏逆變器中，系統(tǒng)的功率密度也有顯著提高。 【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)光伏逆變器 脈沖直流內(nèi)高頻環(huán) 電網(wǎng)同步
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 全球能源狀況9-11
• 1.2 光伏發(fā)電與可再生能源11
• 1.3 光伏逆變器11-15
• 1.3.1 光伏逆變器的分類11-12
• 1.3.2 并網(wǎng)光伏逆變器12-14
• 1.3.2.1 光伏逆變器并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)12-13
• 1.3.2.2 并網(wǎng)光伏逆變器結(jié)構(gòu)中的變壓器13-14
• 1.3.3 并網(wǎng)光伏逆變器技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本課題的選題意義及主要內(nèi)容15-17
• 1.4.1 選題意義15-16
• 1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 三相并網(wǎng)光伏逆變器的效率及功率密度17-25
• 2.1 并網(wǎng)光伏逆變器的效率17-22
• 2.1.1 太陽能電池等效電路17-18
• 2.1.2 最大功率跟蹤技術(shù)18-20
• 2.1.3 基于BOOST的最大功率跟蹤20-22
• 2.2 并網(wǎng)光伏逆變器體積相關(guān)22-23
• 2.2.1 功率器件的散熱器22
• 2.2.2 直流母線電容22-23
• 2.2.3 主電路中的電感23
• 2.3 影響逆變器效率的其他因素23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 三相并網(wǎng)逆變器電網(wǎng)同步及電流控制25-39
• 3.1 雙同步參考系25-29
• 3.2 解耦雙同步參考系分析29-32
• 3.3 解耦雙旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)及軟件實(shí)現(xiàn)32-34
• 3.3.1 解耦雙旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)32-33
• 3.3.2 解耦雙旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)的軟件實(shí)現(xiàn)33-34
• 3.4 并網(wǎng)電流的控制34-37
• 3.4.1 并網(wǎng)電流控制方法分類34-35
• 3.4.2 基于DQ坐標(biāo)系的PI控制35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 內(nèi)高頻環(huán)與并網(wǎng)安全39-53
• 4.1 內(nèi)高頻環(huán)39-49
• 4.1.1 內(nèi)高頻環(huán)的分類39-41
• 4.1.2 內(nèi)高頻脈沖直流環(huán)的電路結(jié)構(gòu)41
• 4.1.3 內(nèi)高頻脈沖直流環(huán)的工作原理41-46
• 4.1.3.1 占空比擴(kuò)展的內(nèi)高頻脈沖直流環(huán)的基本原理41-42
• 4.1.3.2 占空比擴(kuò)展的內(nèi)高頻脈沖直流環(huán)穩(wěn)態(tài)電路分析42-45
• 4.1.3.3 內(nèi)高頻脈沖直流環(huán)的關(guān)鍵參數(shù)45-46
• 4.1.4 基于內(nèi)高頻脈沖直流環(huán)的三相并網(wǎng)逆變器46-49
• 4.2 并網(wǎng)安全問題49-52
• 4.2.1 三相光伏逆變器的并網(wǎng)49
• 4.2.2 并網(wǎng)逆變器的孤島效應(yīng)49-51
• 4.2.2.1 孤島效應(yīng)被動(dòng)檢測(cè)50-51
• 4.2.2.2 孤島效應(yīng)主動(dòng)檢測(cè)51
• 4.2.3 電網(wǎng)故障下的三相并網(wǎng)逆變器控制51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 并網(wǎng)三相光伏逆變器硬件電路53-69
• 5.1 系統(tǒng)硬件概述53-54
• 5.2 并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)54-58
• 5.2.1 并網(wǎng)逆變器的控制器55
• 5.2.2 并網(wǎng)逆變器的采樣電路55-56
• 5.2.3 并網(wǎng)逆變器的通訊電路56-58
• 5.3 功率器件選型58-59
• 5.4 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)59-62
• 5.5 高頻變壓器62-65
• 5.6 LCL濾波器65-67
• 5.7 本章小結(jié)67-69
• 第六章 系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果69-75
• 6.1 系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析69-71
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果71-74
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)條件71
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)過程71-74
• 6.3 本章小結(jié)74-75
• 第七章 總結(jié)與展望75-76
• 7.1 工作總結(jié)：75
• 7.2 工作展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 附錄一：實(shí)驗(yàn)裝置一81-82
• 附錄二：實(shí)驗(yàn)裝置二82-83
• 攻碩期間取得的學(xué)術(shù)成果83-84

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逆變器傳動(dòng)新型異步電機(jī)    蔡千華;

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Advanced Energy和廣電電氣聯(lián)合推出全球領(lǐng)先太陽能光伏逆變器及系統(tǒng)    

逆變器——優(yōu)化光伏發(fā)電的裝置    劉向陽;

高頻并網(wǎng)光伏逆變器的主電路拓?fù)浼夹g(shù)    舒杰;傅誠(chéng);陳德明;沈玉樑;

光伏并網(wǎng)逆變器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景    

光伏產(chǎn)業(yè)最大危機(jī)是市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)——國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究員王斯成解析光伏市場(chǎng)    孫海燕;

《陽光能源》話你知 中國(guó)光伏想有一個(gè)家!    陳昆泉;

光伏工程都被誰搶走了    

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展催化我國(guó)鋼絲深加工技術(shù)的提升    李國(guó)府;吳文晨;宋仁伯;袁康;

光伏玻璃中鐵及其他著色金屬離子的控制和管理    付玉生;張健;

經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型背景下中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展初探    唐青;

江蘇光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r探析    

新能源光伏產(chǎn)業(yè)的示范效應(yīng)分析與發(fā)展對(duì)策——以保定英利新能源有限公司為例    王軍;陳龍珠;崔秀麗;張國(guó)鋒;

以創(chuàng)新管理應(yīng)對(duì)金融危機(jī)——安彩光伏項(xiàng)目發(fā)展的啟示    蒼利民;關(guān)麗哲;閻韜;徐建軍;王秀林;王茂鴻;劉鳳玲;

新世紀(jì)光伏產(chǎn)業(yè)展望    施正榮;

中國(guó)的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)能否趕超世界?    施正榮;

西門子MP系列X光機(jī)燈絲電路分析與維修實(shí)例    楊舒波;吳智深;黃煥;

低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的成員——太陽能光伏技術(shù)    邵文青;

修訂版并網(wǎng)光伏逆變器認(rèn)證技術(shù)規(guī)范通過審查    王宗 記者 丁瑩

北京大型光伏逆變器基地奠基    記者 涂露芳

光伏逆變器在揚(yáng)并網(wǎng)    記者 鄒平　季煜

模擬技術(shù)及電源管理芯片提高光伏產(chǎn)業(yè)能效    美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司 Leslie Bane Kevin Kayser

光伏：2012年產(chǎn)值有望達(dá)到500億    劉輝張民強(qiáng) 記者 趙曉強(qiáng)

測(cè)繪助推江西新余光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    李葉青　胡婷然

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)盛事將在上海舉辦    朱培

節(jié)能減排促我省光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    記者 蘆瑞

新余搶占光伏產(chǎn)業(yè)世界制高點(diǎn)    記者 徐國(guó)平

國(guó)產(chǎn)裝備托起光伏產(chǎn)業(yè)    本報(bào)記者 左丹

微網(wǎng)逆變器及其協(xié)調(diào)控制策略研究    楊向真

Buck型逆變器高階系統(tǒng)布爾型滑模控制及反饋線性化最優(yōu)控制研究    陳江輝

IPOP和ISOS逆變器組合系統(tǒng)的控制策略研究    方天治

大容量高頻諧振逆變器關(guān)鍵技術(shù)的研究    李建文

大功率光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    馬亮

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

我國(guó)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險(xiǎn)及決策研究    朱震宇

太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈垂直一體化構(gòu)建研究    耿亞新

光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究    陳曉燕

中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)研究    戚汝慶

基于內(nèi)高頻環(huán)的并網(wǎng)三相光伏逆變器的研究和實(shí)現(xiàn)    何耀

太陽能光伏逆變器總體供電電路的設(shè)計(jì)及研究    甘穎

光伏并網(wǎng)微逆變器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    李勇芝

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輸出并聯(lián)型逆變器研究    歐陽靜

基于DSP的單相逆變電源并聯(lián)技術(shù)的研究    楊文泉

5KW單相光伏逆變器的設(shè)計(jì)與研究    王洪義

三相同步鎖相逆變器的設(shè)計(jì)與研究    張法明