光伏發(fā)電系統(tǒng)中離網(wǎng)逆變器的研究

【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,制約著人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。為了有效應(yīng)對(duì)這兩大問(wèn)題,新能源尤其是太陽(yáng)能的利用得到了世界各國(guó)的重視。太陽(yáng)能最重要的應(yīng)用領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)之一是光伏發(fā)電。光伏逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換的核心部件,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能和成本有很大影響。因此,研究逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)字控制策略,對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)安全可靠運(yùn)行具有重要意義。 本文研究了一種兩級(jí)結(jié)構(gòu)的逆變器,前級(jí)為交錯(cuò)并聯(lián)全橋LLC諧振電路,后級(jí)為全橋逆變電路。首先研究了全橋LLC諧振電路的工作原理,在此基礎(chǔ)上分析了其直流電壓增益,諧振參數(shù)對(duì)變換器的影響,空載和短路特性,并給出了諧振參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。然后建立了后級(jí)全橋逆變器的數(shù)學(xué)模型,分析了二階LC濾波器的特性。在此基礎(chǔ)上研究了基于電感電流輸出電壓雙環(huán)反饋的控制策略,給出了模擬控制器的設(shè)計(jì)方法,并把它離散化為數(shù)字控制器。 最后,在理論分析和參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一臺(tái)1kW的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和設(shè)計(jì)方案的可行性。 【關(guān)鍵詞】：LLC諧振 軟開(kāi)關(guān) 逆變器 雙環(huán)控制 LC濾波器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀10-11
• 1.3 光伏逆變器的研究現(xiàn)狀11-19
• 1.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)11-12
• 1.3.2 DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12-15
• 1.3.3 光伏逆變器數(shù)字控制策略15-19
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 2 全橋LLC諧振電路原理與設(shè)計(jì)20-43
• 2.1 離網(wǎng)逆變器整體設(shè)計(jì)方案20
• 2.2 全橋LLC諧振變換器工作原理20-29
• 2.2.1 f_m21-25
• 2.2.2 f=f_r時(shí)的電路工作工程25
• 2.2.3 f>f_r時(shí)的電路工作工程25-29
• 2.3 全橋LLC諧振電路特性分析29-36
• 2.3.1 全橋LLC諧振電路的直流增益29-32
• 2.3.2 諧振參數(shù)對(duì)變換器的影響32-33
• 2.3.3 諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗33-35
• 2.3.4 空載和短路特性35-36
• 2.4 零電壓開(kāi)通條件36-38
• 2.5 諧振參數(shù)的設(shè)計(jì)38-39
• 2.6 主電路元件的應(yīng)力分析與設(shè)計(jì)39-41
• 2.7 控制和驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)41-43
• 3 單相逆變器的控制與設(shè)計(jì)43-56
• 3.1 單相逆變器的數(shù)學(xué)模型43-44
• 3.2 輸出LC濾波器的設(shè)計(jì)44-47
• 3.3 控制參數(shù)設(shè)計(jì)47-51
• 3.3.1 電流內(nèi)環(huán)PI參數(shù)設(shè)計(jì)47-49
• 3.3.2 電壓外環(huán)PI參數(shù)設(shè)計(jì)49-51
• 3.4 模擬控制器的離散化51-52
• 3.5 采樣調(diào)理電路設(shè)計(jì)52-53
• 3.6 軟件設(shè)計(jì)53-56
• 3.6.1 TMS320F2802x DSP介紹53-54
• 3.6.2 程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)54-56
• 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)與電路參數(shù)56-57
• 4.2 全橋LLC諧振電路實(shí)驗(yàn)波形與分析57-59
• 4.3 逆變器實(shí)驗(yàn)波形與分析59-62
• 5 總結(jié)與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 作者簡(jiǎn)歷68

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