本文關(guān)鍵詞：高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)光伏并網(wǎng)逆變器研究

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【摘要】：隨著環(huán)境和能源問(wèn)題在全球范圍內(nèi)成為焦點(diǎn),太陽(yáng)能光伏發(fā)電因豐富的能源、先進(jìn)的發(fā)電方式以及具有清潔、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),得到越來(lái)越多的青睞。光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)之間能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,成為了光伏發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文重點(diǎn)研究了一種新型高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)光伏并網(wǎng)逆變器和一種新型混合SPWPM控制策略,適用于單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和其他需要四象限運(yùn)行的應(yīng)用場(chǎng)合。首先,對(duì)隔離型光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了分類研究,分析了各類逆變器的工作特點(diǎn)及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)高頻隔離逆變器的不足,本文提出了一種無(wú)中間直流環(huán)節(jié)的高頻隔離逆變器,詳細(xì)分析了其在SPWPM控制下,輸出交流電流和交流電壓在四個(gè)象限內(nèi)的工作模式,并且通過(guò)對(duì)SPWPM解調(diào)過(guò)程的分析得出了新型無(wú)中間直流環(huán)節(jié)的等效電路。其次,結(jié)合新型高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)并網(wǎng)逆變器在高頻控制和工頻控制策略下的特點(diǎn),提出了一種新型混合SPWPM控制策略。該新型控制策略結(jié)合工頻翻轉(zhuǎn)和高頻解調(diào)的優(yōu)勢(shì),在減小開(kāi)關(guān)損耗的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)交流電流平滑過(guò)零。在變壓器前級(jí)采用SPWPM控制調(diào)制,后級(jí)將工頻和高頻脈沖進(jìn)行混合控制解調(diào),實(shí)現(xiàn)直流輸入,交流輸出的逆變功能。同時(shí)詳細(xì)分析了基于混合SPWPM控制下高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理和系統(tǒng)閉環(huán)控制策略。再次,根據(jù)對(duì)光伏電池原理與輸出特性的說(shuō)明,對(duì)比分析了典型的光伏最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)(MPPT),得出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合本文研究的新型逆變器與光伏陣列直接相連構(gòu)成單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器,采用三閉環(huán)控制和變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法的MPPT算法,詳細(xì)分析了系統(tǒng)的控制策略以及高頻隔離型單級(jí)式光伏MPPT跟蹤原理與過(guò)程。最后,基于上述的理論分析,本文設(shè)計(jì)了高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)光伏并網(wǎng)逆變器的軟硬件電路,完成了主電路參數(shù)計(jì)算和控制電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),以及實(shí)現(xiàn)了包括主程序、中斷子程序等軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最終進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,給出了實(shí)驗(yàn)波形。通過(guò)對(duì)混合脈沖下輸出交流電流和交流電壓、開(kāi)關(guān)管端電壓、SPWPM調(diào)制和解調(diào)實(shí)驗(yàn)波形的分析,驗(yàn)證了本文提出的理論正確性和控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：高頻隔離 無(wú)中間直流環(huán)節(jié) 并網(wǎng)逆變器 脈寬脈位調(diào)制 光伏發(fā)電
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM615;TM464
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-19
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)分類14-16
• 1.4 高頻隔離變換器發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.5 本文主要內(nèi)容17-19
• 2 高頻隔離光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理19-39
• 2.1 電氣隔離的意義19-20
• 2.2 隔離型光伏并網(wǎng)逆變器工作原理20-25
• 2.2.1 工頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器20-23
• 2.2.2 高頻隔離型光伏并網(wǎng)逆變器23-25
• 2.3 高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)逆變器25-33
• 2.3.1 高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)25-27
• 2.3.2 高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)逆變器等效電路分析27-29
• 2.3.3 高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)逆變器四象限工作模式29-33
• 2.4 仿真分析33-39
• 3 高頻隔離并網(wǎng)逆變器混合SPWPM控制策略39-59
• 3.1 SPWPM調(diào)制解調(diào)理論分析39-43
• 3.1.1 SPWPM調(diào)制39-41
• 3.1.2 SPWPM解調(diào)41-43
• 3.2 混合型SPWPM控制策略及脈沖實(shí)現(xiàn)43-45
• 3.2.1 混合型SPWPM的意義43-44
• 3.2.2 混合型SPWPM脈沖實(shí)現(xiàn)44-45
• 3.3 基于混合SPWPM下高頻隔離光伏并網(wǎng)逆變器工作原理45-50
• 3.3.1 工頻模式下工作原理46-49
• 3.3.2 高頻模式下工作原理49-50
• 3.4 高頻隔離光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)閉環(huán)控制策略50-54
• 3.5 仿真分析54-59
• 4 高頻隔離光伏并網(wǎng)系統(tǒng)與MPPT控制59-73
• 4.1 光伏電池?cái)?shù)學(xué)建模和輸出特性59-63
• 4.1.1 光伏電池?cái)?shù)學(xué)建模59-60
• 4.1.2 光伏電池仿真模型及輸出特性60-63
• 4.2 光伏系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)63-67
• 4.3 高頻隔離光伏并網(wǎng)系統(tǒng)67-73
• 4.3.1 高頻隔離無(wú)中間直流環(huán)節(jié)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)控制67-69
• 4.3.2 仿真分析69-73
• 5 軟硬件實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析73-87
• 5.1 硬件電路實(shí)現(xiàn)73-77
• 5.1.1 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)73-76
• 5.1.2 控制電路框圖76-77
• 5.2 軟件實(shí)現(xiàn)77-79
• 5.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建及波形分析79-87
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建79-80
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析80-87
• 6 總結(jié)與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果93-97
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集97

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4 ;《AC-AC變換技術(shù)》[J];科學(xué)通報(bào);2009年09期

5 王遠(yuǎn)波;交—直—交電力機(jī)車直流電路交流成分分析[J];機(jī)車電傳動(dòng);1994年03期

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7 ;[J];;年期

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