光伏并網(wǎng)逆變器的濾波與控制技術(shù)研究

【摘要】：隨著石化能源的日益減少,新能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為重要戰(zhàn)略。太陽能作為綠色能源之一被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,在電力系統(tǒng)中主要用于太陽能光伏發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電有兩種工作方式：獨(dú)立發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電。獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)需用蓄電池儲能,造價(jià)較高；相對獨(dú)立發(fā)電而言,并網(wǎng)發(fā)電有著節(jié)約投資,優(yōu)化電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),因此,近年來光伏并網(wǎng)發(fā)電成為研究熱點(diǎn)。 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池陣列和逆變器組成。光電池采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行組合,以達(dá)到需要的電壓等級,太陽能電池發(fā)出的直流電經(jīng)逆變器變?yōu)榻涣麟?并注入電網(wǎng)。在理想工作狀態(tài)下,光伏并網(wǎng)系統(tǒng)作為電流源向電網(wǎng)輸送電流,但逆變過程中不可避免出現(xiàn)電流諧波,為了不影響電網(wǎng)電能的質(zhì)量,必須加入濾波設(shè)備；為保證并網(wǎng)電流的加入不影響電網(wǎng)電流的頻率和相位,因此,要求注入電網(wǎng)的電流與電網(wǎng)電壓同頻同相。 本文背景基于作者在公司實(shí)習(xí)時(shí)參與的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制,首先針對光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作了簡要說明,分析了由逆變過程產(chǎn)生的諧波；其次,通過分別建立L型和LCL型濾波器系統(tǒng)模型,對影響逆變器輸出電流波形的因素作出了詳細(xì)分析,并提出相應(yīng)抑制方法；再次,對LCL型濾波器的控制方式進(jìn)行研究,當(dāng)采用不同參數(shù)作為控制變量時(shí),選用相應(yīng)的控制方式使系統(tǒng)達(dá)到并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求；最后,根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目要求,提出兩種濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法并在Matlab上進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 并網(wǎng) L型濾波器 LCL型濾波器 Matlab
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 課題背景及研究意義7
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-8
• 1.3 光伏并網(wǎng)逆變器的濾波及控制主要技術(shù)8-9
• 1.4 論文主要工作9-10
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排10-11
• 2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)11-21
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)工作原理11-13
• 2.1.1 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類11-12
• 2.1.2 并網(wǎng)發(fā)電原理12-13
• 2.2 并網(wǎng)電流控制13-15
• 2.3 SPWM諧波分析15-17
• 2.4 死區(qū)電壓分析17-18
• 2.5 PWM逆變?yōu)V波方法18-19
• 2.6 本章小結(jié)19-21
• 3 L型濾波器研究21-29
• 3.1 L型濾波器工作特性分析21-25
• 3.2 死區(qū)電壓的抑制25-26
• 3.3 電網(wǎng)背景諧波的抑制26-27
• 3.4 本章小結(jié)27-29
• 4 LCL型濾波器研究29-49
• 4.1 LCL型濾波器工作特性分析29-33
• 4.2 LCL型濾波器電流控制研究33-42
• 4.2.1 并網(wǎng)電流反饋控制33-37
• 4.2.2 電容電流內(nèi)環(huán)反饋控制37-39
• 4.2.3 逆變器橋臂電流反饋控制39-42
• 4.3 濾波器諧振峰值抑制42-47
• 4.3.1 橋臂串聯(lián)阻尼法43-45
• 4.3.2 電容串聯(lián)阻尼法45-47
• 4.4 基于LCL型濾波器的電網(wǎng)背景諧波抑制47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 5 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)49-55
• 5.1 L型濾波器設(shè)計(jì)49-51
• 5.2 LCL型濾波器設(shè)計(jì)51-54
• 5.2.1 LCL型濾波器設(shè)計(jì)的約束條件51-52
• 5.2.2 LCL型濾波器設(shè)計(jì)的工程方法52-54
• 5.3 本章小結(jié)54-55
• 6 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析55-65
• 6.1 系統(tǒng)開環(huán)仿真55-58
• 6.2 L型濾波器閉環(huán)系統(tǒng)仿真58-60
• 6.3 LCL型濾波器閉環(huán)系統(tǒng)仿真60-64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 7 總結(jié)與展望65-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其應(yīng)用    劉志軍;魏塔;

小功率光伏并網(wǎng)逆變器    王守仁;金新民;楊海柱;

帶孤島效應(yīng)檢測的單周控制三相并網(wǎng)逆變器    于小輝;梁志珊;

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研究    曹海紅;

陽光電源并網(wǎng)光伏逆變器率先通過“金太陽”認(rèn)證    何為;

一種高頻環(huán)節(jié)并網(wǎng)逆變器的實(shí)現(xiàn)方案    陳潼;趙榮祥;

基于橋臂電流控制的風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器研究    張強(qiáng);謝震;張崇巍;張興;

基于無差拍控制的并網(wǎng)逆變器    劉偉;戴瑜興;文勁松;

基于TMS320LF2407A的軟件鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    安小丹;梁暉;

并網(wǎng)逆變器的自動重啟程序設(shè)計(jì)    姜憲明;黃曉江;冬雷;楊耕;

微網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器的一種改進(jìn)下垂控制策略研究    史玉立;

基于頻率偏移法的光伏并網(wǎng)逆變器孤島檢測    陳曦;李亞楠;陳阿蓮;杜春水;張承慧;

一種基于dsPIC30F4011的并網(wǎng)逆變器鎖相控制方法    何占寧;夏東偉;劉玉朋;馬秀秀;

基于間接電流控制的改進(jìn)型雙BUCK并網(wǎng)逆變器    侯世英;肖旭;彭文雄;張闖;

基于狀態(tài)空間平均法的光伏并網(wǎng)逆變器控制建模(英文)    楊海柱;金新民;

并網(wǎng)逆變器直流注入控制策略研究    郭小強(qiáng);鄔偉揚(yáng);關(guān)雅娟;

基于dsPIC的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    葉剛;

自主研制的10kW太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)    于元;張志文;王文靜;劉波;

LCL并網(wǎng)逆變器入網(wǎng)電流控制技術(shù)研究    徐志英;許愛國;謝少軍;湯雨;

并網(wǎng)調(diào)節(jié)的不間斷光伏電源    鄭萬雷;劉文良;

京儀綠能光伏并網(wǎng)逆變器通過國際權(quán)威認(rèn)證    黃倩

呂全亞：把復(fù)雜問題簡單化    本報(bào)記者 孫人杰　實(shí)習(xí)生 鐘天翼 黃星

兆伏集團(tuán)昂首光伏產(chǎn)業(yè)第一方陣    記者 姚秀峰

光伏發(fā)電若要并網(wǎng) 直流先要變成交流    姜小莉 左裔

光伏逆變器在揚(yáng)并網(wǎng)    記者 鄒平　季煜

世博會為我國光伏產(chǎn)業(yè)提供范本    辛樺

曹仁賢：清潔高效能源的守護(hù)者    本報(bào)記者 朱艷燕

北京大型光伏逆變器基地奠基    記者 涂露芳

過度依賴國外市場 中國光伏優(yōu)勢未顯    實(shí)習(xí)記者 孟凡君

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)

基于Z拓?fù)涞墓夥⒕W(wǎng)逆變器研究    程如岐

無變壓器結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浼翱刂蒲芯?nbsp;   馬琳

基于并網(wǎng)逆變器電能質(zhì)量與變換效率的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    楊波

光伏發(fā)電高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研究    肖華鋒

多重電樞混合勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究    楊勇

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究    劉鴻鵬

大功率光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究    馬亮

微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行及控制策略研究    崔明勇

基于線性二次型最優(yōu)控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    李春玲

光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究    趙杰

單相光伏并網(wǎng)逆變器的研制    施韻

光伏并網(wǎng)逆變器的研究    曹建平

基于間歇性雙邊無功率擾動的三相并網(wǎng)逆變器孤島檢測研究    張俊

微電網(wǎng)三相并網(wǎng)逆變器硬件研究與設(shè)計(jì)    周迪

兩級式光伏并網(wǎng)逆變器及其功率解耦研究    王翀

500W光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)    朱銘煉

低成本小功率光伏并網(wǎng)逆變器研究    豐瀚麟

10kW光伏并網(wǎng)逆變器的研制    劉志強(qiáng)

基于模糊控制技術(shù)的三相光伏并網(wǎng)逆變器的研究    彭倬

單相非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的研究    洪海