本文選題：光伏發(fā)電 + 隔離準Z源逆變器��； 參考：《重慶理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：21世紀以來,隨著傳統(tǒng)的三大能源枯竭,以及傳統(tǒng)能源在使用過程中所帶來的污染,導致人類向綠色新能源的方向發(fā)展。其中太陽能以其儲量之大,綠色無污染,分布范圍廣泛等優(yōu)勢,成為綠色新能源的發(fā)電趨勢。光伏并網發(fā)電的核心是并網逆變器,傳統(tǒng)的并網逆變器屬于集中逆變,這將導致其具有抗陰影能力差、直流鏈母線電壓較高、系統(tǒng)損耗大,效率較低,易出現故障等缺點,為此提出微型逆變器,來解決上述問題。本文首先分析了光伏微型逆變器在國內外的發(fā)展背景以及研究現狀,并對光伏組件的輸出特性進行分析;在比較了常用的最大功率點跟蹤算法的基礎之上,對擾動觀察法進行了改進,并通過仿真驗證改進的算法具有更氋的跟蹤速度。然后分析對比了幾種光伏逆變電路拓撲結構,針對它們所存在的缺點,引入了高頻隔離型準Z源拓撲結構,并對Z源類逆變器的拓撲結構,工作原理以及發(fā)展進行描述;并選擇簡單升壓SPWM調制技術作為本文的調制策略;其次重點研究了隔離準Z源逆變器的控制策略,在小信號模型的基礎上,對其系統(tǒng)控制結構分析,通過對副邊電容電壓與并網電流的雙閉環(huán)控制來實現系統(tǒng)的并網控制。針對傳統(tǒng)PI調節(jié)器在對并網電流控制時,無法實現無靜差跟蹤以及無法解決電網擾動的問題,本文引入準比例諧振調節(jié)器來對并網電流進行控制,并從理論上對兩種控制器的性能進行比較分析,得出準PR調節(jié)器能夠很好的消除穩(wěn)態(tài)誤差,且抗電網擾動能力要強于PI調節(jié)器。最后以300W為例在saber軟件中建立光伏并網逆變器模型,對本文所設計的控制器進行仿真驗證,同時結合RT-LAB實驗平臺對所搭建的半實物進行實驗研究,結果表明設計控制策略的有效性。
[Abstract]:Since the 21st century, with the depletion of the three traditional energy sources and the pollution caused by the use of the traditional energy, the human beings are developing to the direction of green new energy. Solar energy has become the trend of new green energy generation because of its large reserves, no pollution, wide distribution and other advantages. The core of grid-connected photovoltaic power generation is grid-connected inverter. The traditional grid-connected inverter belongs to centralized inverter, which will lead to its poor anti-shadow ability, high voltage of DC link bus, large system loss, low efficiency, easy to appear faults and so on. For this reason, a micro inverter is proposed to solve the above problems. Firstly, this paper analyzes the development background and research status of photovoltaic miniature inverter at home and abroad, and analyzes the output characteristics of photovoltaic module, based on the comparison of common maximum power point tracking algorithm. The disturbance observation method is improved, and the simulation results show that the improved algorithm has better tracking speed. Then, the topology of several photovoltaic inverter circuits is analyzed and compared. Aiming at their shortcomings, the high-frequency isolated quasi-Z-source topology is introduced, and the topology structure, working principle and development of Z-source inverter are described. The simple boost SPWM modulation technique is chosen as the modulation strategy in this paper. Secondly, the control strategy of isolated quasi Z source inverter is studied. Based on the small signal model, the control structure of the system is analyzed. The system grid-connected control is realized by double closed loop control of secondary capacitor voltage and grid-connected current. In view of the problem that the traditional Pi regulator can not realize the static error tracking and solve the problem of grid disturbance when the traditional Pi regulator controls the grid-connected current, the quasi-proportional resonant regulator is introduced to control the grid-connected current. The performance of the two controllers is compared and analyzed theoretically. It is concluded that the quasi-PR regulator can eliminate the steady-state error well and the anti-disturbance ability of the power network is better than that of the Pi regulator. Finally, the model of photovoltaic grid-connected inverter is established in saber software with 300W as an example, and the controller designed in this paper is simulated and verified. At the same time, the hardware-in-the-loop experiment is carried out with the RT-LAB experimental platform. The results show that the control strategy is effective.
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：1858413