發(fā)布時間：2018-04-13 00:33

  本文選題：并網(wǎng)逆變器 + 光伏發(fā)電　； 參考：《湘潭大學》2017年碩士論文

【摘要】：近年來光伏并網(wǎng)發(fā)電在全球范圍內(nèi)迅速普及,作為解決能源危機與環(huán)境問題的有效方式之一的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)必然得到越來越多的關(guān)注和迎來發(fā)展的黃金時期。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的核心設備之一就是并網(wǎng)逆變器,其轉(zhuǎn)換效率的高低決定了逆變器商業(yè)價值的高低。本文總結(jié)常見拓撲的構(gòu)成規(guī)律后,提出一種新型H6橋拓撲,能在有效抑制共模電壓的同時造成較小的損耗,提高了能量轉(zhuǎn)化率。升壓級則提出一種繼電器旁路的改進型拓撲,相對于傳統(tǒng)的單模式型和二極管旁路的雙模式型拓撲,起到了減小系統(tǒng)損耗的作用。針對所提出的兩種改進型拓撲分別制定了與之相適應的調(diào)制方式和雙模式并網(wǎng)控制策略,同時在MATLAB/Simulink平臺上對逆變和升壓兩級的改進型拓撲以及雙模式控制策略進行了仿真驗證。根據(jù)所提出的改進型拓撲與雙模式控制策略試制了一臺3kW樣機,驗證了拓撲及所提控制策略的可行性。研究的具體工作如下:(1)國內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和前景以及光伏并網(wǎng)逆變器研究現(xiàn)狀概述。查閱大量相關(guān)文獻,對近幾年光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展歷程進行簡要綜述,同時對光伏逆變器的分類及各類逆變器近幾年的研究進展進行了適當?shù)母爬ú⑻岢霰疚牡难芯恐攸c:兩級式非隔離光伏并網(wǎng)逆變器;(2)新型H6橋拓撲的提出。對后級逆變級著重分析了共模電壓的形成機理和抑制方法以及詳細分析各種拓撲的共模電壓計算。總結(jié)常用拓撲的結(jié)構(gòu)形成規(guī)律,提出了具有抑制共模電壓特性的改進型H6橋拓撲并進行了拓撲擴展,得到了一簇具有相同性質(zhì)的拓撲結(jié)構(gòu),對其調(diào)制方式和工作原理進行了分析,最后將改進型H6橋拓撲和常用拓撲的損耗進行了詳細的定量對比分析,可知改進型H6橋拓撲具有較小的損耗,有利于提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率;(3)繼電器旁路型拓撲的提出。對前級升壓級拓撲著重分析了單模式拓撲工作原理和雙模拓撲的工作模式切換的具體細節(jié),針對雙模式的升壓級拓撲提出了一種繼電器旁路的改進型拓撲,利用MATLAB/Simulink平臺驗證了該拓撲模式切換的可行性,最后對其損耗和常見雙模式升壓級拓撲的損耗進行了定量對比分析,可知繼電器旁路型拓撲減小了導通損耗提高了轉(zhuǎn)換效率;(4)雙模式控制策略及其關(guān)鍵技術(shù)建模分析。針對所提出的兩種改進型拓撲提出相應的調(diào)制方式和具有基本升壓逆變型和單級逆變型的雙模式控制策略。升壓級重點分析了光伏電池特性并對其進行數(shù)學建模,將所建立的數(shù)學模型和最大功率點跟蹤控制算法利用MATLAB/Simulink平臺進行了系統(tǒng)仿真驗證。逆變級重點分析了鎖相環(huán)數(shù)學建模和準諧振控器數(shù)學建模兩個關(guān)鍵技術(shù),并詳細分析了數(shù)學模型的工程應用離散化方法;(5)3kW樣機軟硬件設計及實驗驗證。利用所提出的改進型H6橋拓撲和繼電器旁路型拓撲以及雙模式控制策略等試制了一臺3kW樣機。硬件設計詳細分析了改進型H6橋開關(guān)管耐壓選型、交流量和直流量的采樣電路設計、驅(qū)動電路設計以及主控DSP與監(jiān)控MCU之間的架構(gòu)設計。軟件設計主要分析了基于實時操作系統(tǒng)μC/OS-II的程序框架和文件系統(tǒng)、應用程序里的任務配置及執(zhí)行設置、5種工作狀態(tài)切換的細節(jié)、后臺中斷程序應用的功能設置等。利用該樣機分別對所提出的兩種改進型拓撲和對應的控制策略進行了實驗驗證。
[Abstract]:In recent years , photovoltaic grid - connected power generation has been rapidly popularized in the world . As one of the most effective ways to solve the problem of energy crisis and environment , the photovoltaic grid - connected power generation system is more and more concerned with the development process .

【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TM615

【參考文獻】

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本文編號：1742159