串聯(lián)型Z源逆變器應(yīng)用于光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)研究

【摘要】： 串聯(lián)型Z源逆變器是一種新穎的功率變換拓?fù)?直通狀態(tài)的引入,使得這種單級式結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)通常需要DC/DC+DC/AC的兩級式結(jié)構(gòu)才能夠完成的升降壓變換功能,因此在光伏發(fā)電等輸入電壓會在大范圍內(nèi)變化的場合,串聯(lián)型Z源逆變器有著廣闊的應(yīng)用前景。 本文首先介紹了串聯(lián)型Z源逆變器的工作原理,然后研究了一種適用于該逆變器的SVPWM調(diào)制策略,提高了Z源網(wǎng)絡(luò)的等效開關(guān)頻率,并且分析了在這種SVPWM調(diào)制策略下電路參數(shù)的設(shè)計依據(jù)。 對直流鏈電壓控制方法進(jìn)行了歸納和總結(jié),在吸收了各自優(yōu)點的基礎(chǔ)上,提出了一種直流鏈峰值電壓間接控制方法。該控制方法原理簡單,實現(xiàn)方便,能夠在變化的輸入電壓下保持直流鏈峰值電壓為恒定值,一方面穩(wěn)定了逆變部分的靜態(tài)工作點,另一方面也降低了逆變部分調(diào)節(jié)器的設(shè)計難度。 將串聯(lián)型Z源逆變器應(yīng)用于光伏并網(wǎng),根據(jù)其網(wǎng)側(cè)數(shù)學(xué)模型,研究了并網(wǎng)電流在同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的解耦控制策略,使得并網(wǎng)電流的有功和無功分量可以獨立控制。設(shè)計了系統(tǒng)的控制方法,使得串聯(lián)型Z源光伏并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)了通常需要兩級式結(jié)構(gòu)才能夠?qū)崿F(xiàn)的升壓、并網(wǎng)和最大功率點跟蹤的功能。 研究了串聯(lián)型Z源逆變器帶LC濾波器時的數(shù)學(xué)模型,并通過仿真驗證了模型的正確性。針對直通占空比到Z源電容電壓這一對控制至關(guān)重要的傳遞函數(shù)進(jìn)行了深入的分析和研究,進(jìn)行降階處理后,設(shè)計了采用零極點補償?shù)恼{(diào)節(jié)器,顯著增加了系統(tǒng)的帶寬,增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 設(shè)計了額定容量為3kVA的原理樣機,對直流鏈峰值電壓間接控制方法進(jìn)行了仿真和實驗驗證,并在低電壓下驗證了串聯(lián)型Z源光伏并網(wǎng)逆變器的可行性以及所采用控制策略的有效性。實驗結(jié)果均表明了理論分析的正確性。 【關(guān)鍵詞】：Z源逆變器 串聯(lián)型 直通 SVPWM 光伏并網(wǎng) MPPT
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 Z 源逆變器14-15
• 1.2 Z 源逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域概述15-16
• 1.3 串聯(lián)型 Z 源光伏并網(wǎng)逆變器16-18
• 1.3.1 常規(guī)光伏并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)16
• 1.3.2 串聯(lián)型Z 源光伏并網(wǎng)逆變器16-17
• 1.3.3 串聯(lián)型Z 源光伏并網(wǎng)逆變器的特點17-18
• 1.4 本文的研究內(nèi)容18-20
• 第二章 串聯(lián)型Z 源逆變器20-30
• 2.1 串聯(lián)型 Z 源逆變器的工作原理20-21
• 2.2 串聯(lián)型 Z 源逆變器的一種非正常工作狀態(tài)21-22
• 2.3 適用于串聯(lián)型Z 源逆變器的SVPWM 調(diào)制策略22-25
• 2.3.1 調(diào)制原理22-24
• 2.3.2 實驗結(jié)果24-25
• 2.4 串聯(lián)型 Z 源逆變器的參數(shù)設(shè)計25-29
• 2.4.1 Z 源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計25-28
• 2.4.2 功率器件的設(shè)計28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 串聯(lián)型Z 源逆變器的直流鏈電壓控制方法研究30-42
• 3.1 直流鏈電壓控制的重要性和特殊性30-31
• 3.2 直流鏈電壓控制方法31-36
• 3.2.1 直流鏈峰值電壓直接控制方法31-33
• 3.2.2 直流鏈峰值電壓間接控制方法33-35
• 3.2.3 直流鏈峰值電壓控制方法總結(jié)35-36
• 3.3 Z 源電容電壓可變的直流鏈峰值電壓間接控制方法36-41
• 3.3.1 控制原理37-38
• 3.3.2 仿真研究38-39
• 3.3.3 實驗研究39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 串聯(lián)型Z 源并網(wǎng)逆變器的研究42-62
• 4.1 串聯(lián)型 Z 源逆變器的并網(wǎng)控制策略研究42-53
• 4.1.1 并網(wǎng)電流控制方法43
• 4.1.2 并網(wǎng)電流的控制結(jié)構(gòu)43-47
• 4.1.3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)47-48
• 4.1.4 軟件設(shè)計48-51
• 4.1.5 仿真和實驗結(jié)果51-53
• 4.2 應(yīng)用于光伏發(fā)電的串聯(lián)型 Z 源并網(wǎng)逆變器的設(shè)計53-61
• 4.2.1 光伏電池最大功率點跟蹤54-56
• 4.2.2 串聯(lián)型Z 源光伏并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)設(shè)計56-58
• 4.2.3 仿真和實驗研究58-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 串聯(lián)型Z 源逆變器的建模及調(diào)節(jié)器設(shè)計62-73
• 5.1 串聯(lián)型 Z 源逆變器的數(shù)學(xué)模型62-69
• 5.1.1 等效電路模型62-63
• 5.1.2 狀態(tài)空間平均法建模63-66
• 5.1.3 模型的仿真驗證66-67
• 5.1.4 傳遞函數(shù)的簡化67-69
• 5.2 直流鏈峰值電壓間接控制的閉環(huán)設(shè)計69-71
• 5.3 仿真驗證71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 全文工作總結(jié)73
• 6.2 進(jìn)一步工作展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的項目80

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

具有無功補償功能的串聯(lián)型Z源并網(wǎng)逆變器研究    丁久東

具有無功補償功能的單級式三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    吳理博;趙爭鳴;劉建政;王健;袁立強;

采用Z源變換器的小型風(fēng)力并網(wǎng)逆變系統(tǒng)    許頗;張興;張崇巍;曹仁賢;趙為;

改進(jìn)Z源逆變器的三次諧波注入控制策略    張超華;湯雨;謝少軍;

基于Boost變換器的光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)研究    許頗;張崇巍;張興;曹仁賢;

MM74HC4046在高頻感應(yīng)加熱電源中的應(yīng)用    王生德;劉平;申晉;王相友;

Z源逆變器交流調(diào)速系統(tǒng)前饋控制策略研究    丁新平;錢照明;崔彬;彭方正;

基于Z源逆變器的PMSG風(fēng)電系統(tǒng)控制策略研究    王得利;宋丹;李杰;陳國呈;

一種新型光伏最大功率跟蹤控制器的實現(xiàn)    張玉平;石新春;

Z源逆變器光伏并網(wǎng)系統(tǒng)模型及電路參數(shù)設(shè)計    田國勝;田艷兵;丁新平;張民;

便攜式軟吸收逆變焊機的研究    謝勇;殷明星;方宇;

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實現(xiàn)    吳理博

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測新技術(shù)的研究    張超

Z源逆變器研究    湯雨

Z源逆變器的主電路研究    高奇

光伏并網(wǎng)電壓型逆變器電壓控制策略及MPPT研究    蔣永和

5kW光伏并網(wǎng)逆變器的研究    梁雪峰

幾種無功補償技術(shù)的分析和比較    楊孝志;

校驗氧化鋅避雷器帶電測試儀的新方法    朱琦;王劉芳;王慶軍;汪宇;

線性控制系統(tǒng)Nyquist穩(wěn)定判據(jù)的教學(xué)方法研究    張德祥;王瑩;張倩;張媛媛;

非連續(xù)電流模式移相并聯(lián)降壓變換器的特性    蔡昌友;張娜;

具有溫控保護(hù)的低諧波失真AB類音頻功放    鄒連英;楊彪;張俊;

光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的無功及諧波電流檢測與補償    楊立永;王周龍;田紅芳;

風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器的前饋解耦控制    李正熙;鄭春雨;樊生文;

基于Lyapunov理論的交流傳動系統(tǒng)建模和穩(wěn)定性分析    刁利軍;劉志剛;孫大南;賈利民;

基于CANopen的能饋式供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制研究    梅櫻;劉志剛;張鋼;王磊;全恒立;

基于SVPWM高功率因數(shù)整流器的建模與仿真    張樹團;張凱;李靜;

大信號開關(guān)調(diào)壓系統(tǒng)的仿真與實驗    張常年;潘彤;

基于線電流解耦算法的三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    譚甲凡;

推拉式酸洗全自動活套速度PID控制及應(yīng)用    田家壘;

河工潮汐模型潮水箱潮位控制策略研究    屈波;杜德軍;彭濤;

電力電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容改革探討    張衛(wèi)平;關(guān)曉菡;張東彥;

電力電子技術(shù)實驗教學(xué)改革探討    關(guān)曉菡;趙徐森;張衛(wèi)平;劉元超;

基于MATLAB的變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)的控制新策略的理論分析及研究    施志鋼;胡松濤;王剛;李安桂;

三相PWM整流器基于虛磁鏈的直接功率控制    張明蓮;王慧;楊雪峰;

基于DSP與FPGA的PWM整流器控制    周京華;李正熙;劉坤;

PWM整流器在感應(yīng)加熱電源中的應(yīng)用    熊文;劉惠康;唐興隆;

SOFC固體氧化物燃料電池分布式發(fā)電系統(tǒng)仿真及其潮流計算    劉楊華

類菱形車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究與分析    查云飛

多繞組變壓器式可調(diào)電抗的研究與應(yīng)用    田軍

基于Z拓?fù)涞墓夥⒕W(wǎng)逆變器研究    程如岐

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

多輸入直流變換器電路拓?fù)浼翱刂撇呗匝芯?nbsp;   李艷

多變換器模塊串并聯(lián)組合系統(tǒng)研究    陳武

基于VSR-VSI的永磁同步電機驅(qū)動控制系統(tǒng)研究    張平化

大功率三電平變換器關(guān)鍵技術(shù)及同步電機傳動控制系統(tǒng)研究    李浩

大功率提升機三電平雙饋調(diào)速關(guān)鍵技術(shù)研究    葉宗彬

基于DSP的交流異步電動機變頻調(diào)速技術(shù)研究    楊亮

太陽能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

虛擬倒立擺系統(tǒng)的控制研究    鄭洪波

太陽能輔助熱泵多功能復(fù)合機的電氣化改進(jìn)及其控制    馬秋環(huán)

基于FPGA的跑步機變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計研究    高圓圓

基于ARM的SVG型低壓無功補償控制器的研究    張永臣

電流型Z源逆變器主電路控制策略研究    翟清震

基于運動控制的虛擬樣機技術(shù)的研究    楊列坤

智能控制算法在倒立擺系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    檀庭躍

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與硬件實現(xiàn)    李安新

采用Z源變換器的小型風(fēng)力并網(wǎng)逆變系統(tǒng)    許頗;張興;張崇巍;曹仁賢;趙為;

Z源逆變器交流調(diào)速系統(tǒng)前饋控制策略研究    丁新平;錢照明;崔彬;彭方正;

基于Z源逆變器的PMSG風(fēng)電系統(tǒng)控制策略研究    王得利;宋丹;李杰;陳國呈;

Z源逆變器光伏并網(wǎng)系統(tǒng)模型及電路參數(shù)設(shè)計    田國勝;田艷兵;丁新平;張民;

Z源變頻調(diào)速系統(tǒng)及其空間矢量PWM控制方法    顧斌,錢照明,房緒鵬,高奇,彭方正

一種同時實現(xiàn)無功補償?shù)墓夥⒕W(wǎng)發(fā)電技術(shù)    禹華軍,潘俊民

Z-源逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用    楊水濤;丁新平;張帆;錢照明;

Z源逆變器研究    湯雨

Z源逆變器的主電路研究    高奇

5kW光伏并網(wǎng)逆變器的研究    梁雪峰

新型Z源逆變器研究    張超華

小功率光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的設(shè)計    李進(jìn)國,金新民

最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究    楊海柱,金新民

西部省份光伏發(fā)電項目啟動    

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇與戰(zhàn)略對策    沈輝;舒碧芬;聞立時;

SPWM逆變電源的自動主從并聯(lián)控制技術(shù)    姜桂賓,裴云慶,王峰,楊旭,王兆安

西藏安多光伏電站電氣設(shè)備絕緣特性的研究    孫廣生,孔力,李安定

《電工電能新技術(shù)》2004年題目索引(2004 Index)    

無功補償技術(shù)在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測中的應(yīng)用    禹華軍,潘俊民

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制的一種改進(jìn)措施及其仿真和實驗研究    楊海柱;金新民;

新型三電平PWM交流斬波器    石勇,楊旭,王兆安

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究    鄭詩程

光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制的研究    汪海寧

分布式微網(wǎng)電力系統(tǒng)中多逆變電源的并網(wǎng)控制研究    鞠洪新

多功能智能化高性能正弦波逆變電源的研究    金成日

光伏并網(wǎng)/獨立供電兩用逆變電源的研究    吳杰

Z源整流器研究    謝曄源

車載逆變器及其應(yīng)用    由一;

新興微型逆變器或可拉動太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展    

下一代可再生能源逆變器    蘭月;

陽光電源中廣核錫鐵山60MW逆變器順利交付    

全球市場準(zhǔn)入并網(wǎng)光伏逆變器研討會在蘇召開    郝麗娟;

一種用于不間斷電源的逆變器    駱雅琴;

TCL液晶彩電IPL32C電源與逆變器板維修(五)    孫德印;

西門子國產(chǎn)SINVERTPVS系列并網(wǎng)光伏逆變器正式投產(chǎn)    

CTC玻璃事業(yè)部參加德國中壓設(shè)備接入規(guī)范及光伏逆變器全球認(rèn)證技術(shù)研討會    

應(yīng)急電源用的EPS和UPS電源    李成章;

PWM逆變中IGBT的驅(qū)動與保護(hù)    舒志兵;劉俊泉;林錦國;趙英凱;

用于逆變器并聯(lián)的電力線通信技術(shù)研究    陳君杰;馮峰;林新春;段善旭;康勇;

西門子POLYDOROS-80 X線機逆變器短路消除電路原理及故障檢修    耿西亮;周樹成;張兵;

三電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法的研究與實現(xiàn)    陳世浩;馮曉云;蔣威;韓坤;

一種新穎的正激直流環(huán)節(jié)逆變器的研究    李啟明;嚴(yán)仰光;

PRC電源中負(fù)載變化對逆變器開關(guān)狀態(tài)的影響    李金剛;鐘彥儒;盛祖權(quán);

基于雙管正激變換器的單級逆變器研究    叢慶;馬運東;

一種新型便攜式逆變器的分析與設(shè)計    于海龍;劉鋒;

基于SOPC的三電平光伏逆變器SVPWM的設(shè)計與實現(xiàn)    杜超;陳阿蓮;段彬;張承慧;

一種新型的正弦波逆變器    陳江;馬皓;徐德鴻;

要做全世界最好的光伏逆變器    CNE記者 段貴恒

光伏逆變器提高效率為先    本報記者 雷燕　李映

京儀綠能500千瓦逆變器通過認(rèn)證    許子夢

京儀綠能500kW高效逆變器躋身世界先進(jìn)水平    本報記者 宋斌斌

自制實用的逆變器    廣東 潘成飛

逆變器市場需求旺 高壓MLCC廠搶單    黃女瑛 DigiTimes

并網(wǎng)加速 光伏逆變器提升能效    本報記者 馮健

車載350W DC-AC逆變器    廣東 蔡樹鑫

拓新公司光伏逆變器通過國家權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證    王宏宇　記者 趙曉強

我國大功率光伏逆變器轉(zhuǎn)換率達(dá)98.8%    記者 胡兆珀

輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)逆變器系統(tǒng)控制策略的研究    莊凱

中壓靜止無功發(fā)生器系統(tǒng)研究    鄭宏

混合多電平逆變器拓?fù)浼捌涫兄品椒ㄑ芯?nbsp;   丁凱

戶用式光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略的研究    任碧瑩

動態(tài)電壓恢復(fù)器逆變單元的研究與實現(xiàn)    趙艷雷

軟開關(guān)三相PWM逆變技術(shù)研究    許春雨

功率變換器的分布式控制和結(jié)構(gòu)研究    胡磊

組合式軟開關(guān)高頻鏈逆變器的研究    孫向東

Z源逆變器研究    房緒鵬

有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)逆變器的雙幅控制技術(shù)研究    張德華

串聯(lián)型Z源逆變器應(yīng)用于光伏發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)研究    魏居魁

600W光伏逆變器的研究    陳毅光

基于雙CPU的UPS控制技術(shù)研究    吳渭

基于DSP的空間矢量逆變器的研究    傅乾斌

基于組合式逆變器并網(wǎng)發(fā)電的控制策略研究    李鵬程

用于電能質(zhì)量控制器的可控電源的研究    施芳

1kVA三態(tài)準(zhǔn)PWM電流滯環(huán)控制逆變器研究    章建峰

級聯(lián)型逆變器的SPWM控制及開路故障診斷技術(shù)的研究    紀(jì)峰

SPWM逆變器控制技術(shù)研究    何中一

基于DSP控制的靜止無功發(fā)生器的研究與試驗    陳新苗