發(fā)布時間：2017-10-14 18:30

  本文關(guān)鍵詞：光儲互補(bǔ)并離網(wǎng)一體逆變器的研究

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【摘要】：為了緩解世界能源危機(jī)和環(huán)境污染，開發(fā)利用可再生能源成為人類必須采取的措施。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，，具有清潔環(huán)保、儲量大等優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。光伏發(fā)電受光照和溫度等外界條件的影響較大，其功率輸出具有較強(qiáng)的間歇性與波動性，因此實際中通常配備一定的儲能裝置組成光伏發(fā)電-儲能系統(tǒng)來給負(fù)載提供不間斷供電。 本文以單相光儲互補(bǔ)并離網(wǎng)一體逆變器系統(tǒng)為研究對象，對該光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、各個工況的切換、變換器的控制策略等關(guān)鍵技術(shù)展開了研究，并完成了基于DSP的5kW光伏儲能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計。 首先，依據(jù)應(yīng)用需求，設(shè)計了一種單相并離網(wǎng)一體光伏發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。前級光伏側(cè)DC/DC變換器采用了BOOST電路，前級鋰電池側(cè)DC/DC變換器采用了BUCK-BOOST電路用來控制電池的充放電，后級逆變器側(cè)DC/AC變換器采用了單相全橋逆變器電路，三個變換器都跨接到公共直流母線，通過對變流器的控制可維持直流母線電壓穩(wěn)定。 其次，探討了系統(tǒng)中光伏側(cè)、電池側(cè)、逆變器側(cè)各個變換器的工作模式，提出了相應(yīng)的控制策略。光伏側(cè)BOOST電路可以工作在最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）模式與恒壓（CV）模式，工作在MPPT模式時使光伏組件獲取最大輸出功率，工作在CV模式時來維持直流母線電壓穩(wěn)定。電池側(cè)BUCK-BOOST電路可以工作在BUCK模式與BOOST模式，工作在BUCK模式時用來給鋰電池充電，工作在BOOST模式時用來控制直流母線電壓穩(wěn)定。單相全橋電路可以工作在并網(wǎng)模式與離網(wǎng)模式。提出的控制策略可以使裝置提供穩(wěn)定的電壓、電流，實現(xiàn)對負(fù)載的不間斷供電。 最后，搭建了光儲互補(bǔ)并離網(wǎng)一體逆變器系統(tǒng)的硬件試驗平臺，系統(tǒng)樣機(jī)功率為5kW。在樣機(jī)上完成了各個工況的獨(dú)立運(yùn)行、工況間的切換、以及并離網(wǎng)切換的工作，實現(xiàn)了負(fù)載的不間斷供電。
【關(guān)鍵詞】：光儲互補(bǔ) 并離網(wǎng)一體 控制策略 工況切換
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 選題背景及研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外光伏系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的主要工作與內(nèi)容安排15-17
• 1.4.1 本文的主要工作15
• 1.4.2 本文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析及設(shè)計17-25
• 2.1 光伏儲能逆變器的基本結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 前級 DC/DC 電路18-22
• 2.2.1 光伏側(cè) BOOST 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-20
• 2.2.2 電池側(cè) BUCK-BOOST 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-22
• 2.3 單相全橋電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 光儲互補(bǔ)并離網(wǎng)逆變器控制策略研究25-47
• 3.1 光伏側(cè) BOOST 變換器控制策略25-30
• 3.1.1 BOOST 變換器工作在 MPPT 模式下的控制策略25-27
• 3.1.2 BOOST 變換器工作在 CV 模式下的控制策略27-30
• 3.2 電池側(cè) BUCK-BOOST 變換器控制策略30-34
• 3.2.1 電池側(cè) BUCK-BOOST 變換器工作在 BOOST 模式下的控制策略30-32
• 3.2.2 電池側(cè) BUCK-BOOST 變換器工作在 BUCK 模式下的控制策略32-34
• 3.3 全橋逆變器的控制策略34-42
• 3.3.1 全橋逆變器獨(dú)立逆變控制策略35-38
• 3.3.2 全橋逆變器并網(wǎng)模式控制策略38-42
• 3.4 孤島檢測策略研究42-46
• 3.4.1 孤島檢測的意義42-43
• 3.4.2 孤島檢測原理43-44
• 3.4.3 過/欠壓孤島檢測44-45
• 3.4.4 主動頻率偏移檢測45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 能量管理策略研究47-53
• 4.1 能量管理的原理47
• 4.2 能量管理策略47-50
• 4.3 工況之間的切換50
• 4.4 并離網(wǎng)切換控制50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 光儲互補(bǔ)并離網(wǎng)一體逆變器設(shè)計與實現(xiàn)53-68
• 5.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計53-58
• 5.1.1 控制芯片的介紹54
• 5.1.2 電源電路設(shè)計54-55
• 5.1.3 采樣電路設(shè)計55-56
• 5.1.4 調(diào)理電路設(shè)計56-58
• 5.1.5 硬件保護(hù)電路設(shè)計58
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計58-60
• 5.2.1 系統(tǒng)主程序流程59
• 5.2.2 中斷程序流程59-60
• 5.3 功率部分硬件電路設(shè)計60-67
• 5.3.1 光伏側(cè) BOOST 電路電感設(shè)計61-62
• 5.3.2 電池側(cè) BUCK-BOOST 電路電感設(shè)計62-64
• 5.3.3 直流母線電容設(shè)計64-65
• 5.3.4 逆變器側(cè)濾波器設(shè)計65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 光儲互補(bǔ)并離網(wǎng)一體逆變器實驗結(jié)果及分析68-73
• 6.1 系統(tǒng)工作在離網(wǎng)模式時的實驗波形68-69
• 6.2 系統(tǒng)工作在并網(wǎng)模式時的實驗波形69-71
• 6.3 系統(tǒng)工況間切換的實驗波形71-72
• 6.4 本章小結(jié)72-73
• 第七章 總結(jié)與展望73-74
• 7.1 主要內(nèi)容總結(jié)73
• 7.2 進(jìn)一步工作73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的項目和發(fā)表的論文77-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1032553