【摘要】：隨著全球能源危機和環(huán)境污染日益嚴重,開發(fā)利用清潔的可再生能源勢在必行,其中太陽能作為可再生能源,不僅綠色環(huán)保,而且分布廣泛,受到了廣泛重視。光伏并網(wǎng)發(fā)電是利用太陽能的重要途徑,而光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心,其效率影響整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的效率。在各種光伏并網(wǎng)逆變器中,非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器由于具有體積小、效率高、成本低等優(yōu)點而受到人們的青睞,但非隔離型系統(tǒng)的共模電流對人身以及設備安全易造成潛在威脅�；诖�,針對非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器及其共模電流的抑制,本文進行了深入的研究,具體內容如下:第一,分析了隔離型和非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理,比較了各自的優(yōu)缺點。第二,分析了非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器共模電流產生機理,以及寄生電容對共模電流的影響。從逆變器拓撲結構和PWM調制策略出發(fā),研究了從改變調制方式和拓撲結構的角度來抑制共模電流的方法。通過MATLAB仿真平臺的搭建,仿真驗證了共模電流抑制方法的有效性。第三,研究分析了兩級式光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略。前級升壓電路采用變步長擾動觀測法以實現(xiàn)光伏陣列的最大功率點跟蹤(MPPT),解決了定步長擾動觀測法存在的振蕩和誤判問題;后級逆變電路采用雙閉環(huán)控制策略,穩(wěn)定了中間直流側電壓,實現(xiàn)了對電流的快速控制。通過MATLAB仿真平臺的搭建,驗證了控制策略的可行性。最后,在理論分析和仿真的基礎上,對系統(tǒng)進行了軟硬件設計,采用了DSP2812作為控制核心,搭建了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺。實驗結果和仿真結果基本一致,驗證了系統(tǒng)設計的可行性及共模電流抑制方法的有效性。
[Abstract]:With the global energy crisis and environmental pollution increasingly serious, the development and utilization of clean renewable energy is imperative, in which solar energy as renewable energy, not only green, but also widely distributed, has received extensive attention. Photovoltaic grid-connected power generation is an important way to use solar energy, and photovoltaic grid-connected inverter as the core of photovoltaic grid-connected generation system, its efficiency affects the efficiency of the whole photovoltaic grid-connected generation system. Among all kinds of photovoltaic grid-connected inverters, non-isolated photovoltaic grid-connected inverters are popular because of their advantages such as small size, high efficiency and low cost. However, the common-mode current of the non-isolated system is a potential threat to the safety of human beings and equipment. Based on this, aiming at the non-isolated single-phase photovoltaic grid-connected inverter and its common-mode current suppression, this paper carries on in-depth research as follows: firstly, the principle of isolated photovoltaic grid-connected inverter and non-isolated photovoltaic grid-connected inverter is analyzed. The advantages and disadvantages of each are compared. Secondly, the generation mechanism of common-mode current and the effect of parasitic capacitance on common-mode current of non-isolated single-phase photovoltaic grid-connected inverter are analyzed. Based on the inverter topology and PWM modulation strategy, the common-mode current suppression method is studied from the angle of changing the modulation mode and topology. The validity of the common-mode current suppression method is verified by the MATLAB simulation platform. Thirdly, the control strategy of two-stage photovoltaic grid-connected inverter is studied and analyzed. The variable step-size perturbation observation method is used to realize the maximum power point tracking (MPPT), of photovoltaic array, which solves the oscillation and misjudgment problems of the constant step-size disturbance observation method. The double closed loop control strategy is adopted in the back stage inverter circuit, which stabilizes the voltage of the intermediate DC side and realizes the fast control of the current. Through the establishment of MATLAB simulation platform, the feasibility of the control strategy is verified. Finally, on the basis of theoretical analysis and simulation, the hardware and software design of the system is carried out. DSP2812 is used as the control core, and the experimental platform of photovoltaic grid-connected power generation system is built. The experimental results are consistent with the simulation results, which verify the feasibility of the system design and the effectiveness of the common-mode current suppression method.
【學位授予單位】：安徽工業(yè)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：2436309