本文關鍵詞：基于自適應陷波濾波器的單相光伏并網逆變器無功和諧波補償問題的研究

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【摘要】：隨著生態(tài)環(huán)境問題日益嚴峻、全球資源短缺、越來越多的人們開始關注并探索新能源的發(fā)展。太陽能作為其中一種新能源,以其清潔、豐富、無污染等優(yōu)勢受到眾多科研工作者的青睞。于此同時,隨著電力電子技術的快速發(fā)展,越來越多的電力裝置投入到人們的生產生活中,這些設備產生的諧波影響到電網的質量,電網的污染成為不容忽視的問題。在此背景下本文就單相光伏并網逆變器進行研究,在此基礎上針對電網的污染問題又介紹了一種適用于單相電路負載無功和諧波電流提取的新方法,該方法能較為準確的檢測出所需的信號的頻率、幅值、相位等信息。 文章內容主要由兩大部分組成：第一部分從理論分析和實驗兩方面分析并設計了一臺1KW的光伏并網逆變器。首先介紹了單相光伏并網逆變器中的一些關鍵技術：MPPT、孤島檢測和鎖相環(huán)；然后確定了電路的拓撲,采用BOOST+H橋逆變的兩級式結構,通過控制升壓電路的占空比來實現(xiàn)最大功率點跟蹤,采用電流型并網方式,并通過單電感L實現(xiàn)濾波；接下來文章對電壓外環(huán)電流內環(huán)的雙環(huán)控制策略進行介紹；最后對實驗結果進行了分析。 第二部分首先介紹了自適應陷波濾波器(ANF)原理,在第一部分的設計基礎上在電網側并入整流性負載,采用改進后的ANF法對負載電流中的無功和諧波電流進行提取并補償,實現(xiàn)向電網傳遞有功功率的同時對電網電流中的無功和諧波分量進行補償,改善電網質量,使電網電流正弦化。最后,在Matlab/Simulink環(huán)境下對該理論進行仿真,驗證了該方法的可行性。
【關鍵詞】：光伏 并網逆變器 MPPT 孤島 諧波 無功 自適應陷波濾波器
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外光伏并網逆變器的發(fā)展狀況11-12
• 1.2.1 國外光伏并網逆變器的發(fā)展狀況11-12
• 1.2.2 國內光伏并網逆變器的發(fā)展狀況12
• 1.3 電網的諧波和無功功率問題及研究12-14
• 1.3.1 無功功率和諧波產生的原因及危害13
• 1.3.2 諧波的治理方法13-14
• 1.4 光伏并網發(fā)電系統(tǒng)中關鍵技術的現(xiàn)狀和研究14-19
• 1.4.1 最大功率點跟蹤技術14-15
• 1.4.2 孤島效應及檢測15-16
• 1.4.3 并網逆變器電路拓撲結構16-17
• 1.4.4 并網逆變器控制策略17
• 1.4.5 負載基波電流的無功和諧波分量提取17-19
• 1.5 課題研究內容19-21
• 第2章 單相光伏并網逆變器功能及主要參數(shù)設計21-31
• 2.1 主電路拓撲結構21-22
• 2.2 MPPT技術22-25
• 2.2.1 太陽能光伏電池特性22-23
• 2.2.2 MPPT原理及算法實現(xiàn)23-25
• 2.3 孤島檢測25-26
• 2.4 鎖相環(huán)技術26-27
• 2.5 系統(tǒng)的軟硬件保護27-28
• 2.6 電路中的主要參數(shù)設計28-31
• 2.6.1 BOOST電路的電感設計28-29
• 2.6.2 母線電容的設計29
• 2.6.3 L型濾波電感的設計29-31
• 第3章 單相光伏并網逆變器的建模與設計31-44
• 3.1 電壓環(huán)的設計31-35
• 3.1.1 電壓環(huán)控制回路的建模32-33
• 3.1.2 電壓環(huán)模型的簡化33-34
• 3.1.3 加入前饋的電壓環(huán)控制設計34-35
• 3.2 基于L型濾波器的電流環(huán)設計35-44
• 3.2.1 電流環(huán)控制回路的建模35-37
• 3.2.2 基于PI算法的控制器設計37-38
• 3.2.3 基于重復控制+PI的控制器設計38-44
• 第4章 單相并網逆變器的自適應無功和諧波補償功能44-51
• 4.1 單相瞬時無功功率理論44-45
• 4.2 自適應陷波濾波器介紹45-48
• 4.2.1 單一頻率輸入條件下ANF的原理46
• 4.2.2 含有諧波輸入條件下ANF的原理46-48
• 4.3 基于ANF法對無功和諧波電流信號的提取48-50
• 4.4 具有無功和諧波補償功能的并網系統(tǒng)設計50-51
• 第5章 實驗和仿真波形51-60
• 5.1 單相光伏并網逆變器的仿真及實驗結果51-57
• 5.1.1 仿真平臺及結果51-52
• 5.1.2 實驗平臺及結果52-57
• 5.2 逆變器無功和諧波補償仿真結果57-60
• 第6章 總結與展望60-62
• 6.1 工作總結60
• 6.2 后續(xù)工作展望60-62
• 參考文獻62-66
• 作者簡歷66

【參考文獻】

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本文編號：1026923