【摘要】：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活品質(zhì)的提高,人類對能源的需求越來越大。然而,傳統(tǒng)化石能源的過度開發(fā)和使用,帶來了能源緊張和環(huán)境污染兩大世界性難題。因此,在經(jīng)濟發(fā)展和自然環(huán)境的雙重制約下,新能源的開發(fā)利用變得尤為重要,其中太陽能以其分布廣泛等獨特的優(yōu)點在新能源中占據(jù)著十分重要的地位。作為太陽能的主要利用形式,光伏并網(wǎng)發(fā)電得到了快速的發(fā)展。在此背景下,本文對光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的核心設(shè)備并網(wǎng)逆變器進行了研究,作為光伏陣列和電網(wǎng)接口的主要設(shè)備,逆變器的性能決定著整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能。為了將光伏陣列輸出的能量最大化的饋入電網(wǎng)中,使整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行,本文從拓撲結(jié)構(gòu)和控制策略兩個重要方面對其進行了深入地探討。本文首先敘述了太陽能發(fā)電的背景、國內(nèi)外發(fā)展狀況以及發(fā)展前景,比較了并網(wǎng)逆變器各種拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,確立了兩級式單相并網(wǎng)逆變器的主電路拓撲。并網(wǎng)系統(tǒng)中能量在直流側(cè)和交流側(cè)之間來回傳遞時,逆變器直流側(cè)帶有的高階偶次諧波會對逆變器輸出電流造成影響,使并網(wǎng)電流中含有大量的奇次諧波,即便采用比較先進的控制算法,仍然難以解決這些問題。本文通過對各種控制策略的分析比較,提出了一種新型逆變器輸出電流控制方法,即相位補償諧振控制技術(shù)。相位補償諧振控制策略可以在系統(tǒng)中的任一諧波頻率處提供相位補償角,從而能夠?qū)ζ娲沃C波進行抑制,減小并網(wǎng)電流的總諧波含量,并且與普通比例諧振控制技術(shù)進行了比較,闡述了該控制方法的優(yōu)勢之處。然后,分別建立了單相并網(wǎng)逆變器前后兩級的數(shù)學(xué)模型,給出了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的整體控制方案,并詳細地論述了其原理。信號的采集部分主要是通過電壓、電流采樣電路獲得系統(tǒng)直流和交流的實時信號,并且運用單相鎖相環(huán)技術(shù)對電網(wǎng)電壓的相位進行跟蹤,信號的處理通過DSP芯片TMS320F28335完成。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中建立了系統(tǒng)的仿真模型,并利用DSP芯片編程進行了實驗,仿真和實驗結(jié)果表明了本文采用的相位補償諧振控制策略的有效性。最后,總結(jié)了全文,分析了本文的研究重點及其不足,并且對本課題的未來研究工作進行了展望。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TM615

【參考文獻】

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本文編號：2546006