【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源短缺與環(huán)境問題已經(jīng)成為了制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要矛盾。太陽能以儲備幾乎無限大、廣泛的分布范圍、清潔無污染以及開發(fā)潛力大等優(yōu)勢，得到了國內(nèi)外的重視。太陽能發(fā)電則是利用太陽能的主要方式，而其中光伏逆變器則是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的核心器件。因此本文以光伏逆變器為研究對象，研究和設(shè)計了一款3kW光伏并網(wǎng)逆變器。 本文首先介紹了太陽能發(fā)電的意義以及目前的國內(nèi)外太陽能發(fā)展現(xiàn)狀。分析了光伏電池板的特性，在此基礎(chǔ)上研究了最大功率點追蹤算法，并分析了各種算法的優(yōu)缺點，以此提出了一種改進(jìn)的電導(dǎo)增量法，并利用SABER建立系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真驗證，仿真結(jié)果與算法結(jié)論一致。分析了反孤島效應(yīng)的必要性，并利用主動式與被動式反孤島檢測相結(jié)合作為本文設(shè)計的反孤島控制算法。之后對并網(wǎng)逆變控制算法進(jìn)行研究，將重復(fù)控制與PI控制相結(jié)合作為本文使用的逆變并網(wǎng)控制算法。并利用Matlab/Simulink對反孤島控制與并網(wǎng)控制進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果證明控制算法的合理性。 基于以上理論設(shè)計一臺3kW光伏并網(wǎng)逆變器，，包括硬件電路以及軟件程序，制作了試驗樣機(jī)，進(jìn)行了實驗測試，并取得了良好的實驗數(shù)據(jù)。對其實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析表明以上理論的正確性以及優(yōu)越性。
【圖文】：

其整體壽命約為 25 年，相信科學(xué)的進(jìn)步光伏電池板轉(zhuǎn)化率與壽命必將會越來越高。2．太陽能資源儲存的“無限性”與分布的廣泛性：太陽的能量儲存巨大，且至少還有 40 億年的壽命，這對于人類幾乎可以說是無限的；陽光可以說是無處不在的，可以就地取材，無需運輸?shù)取?．無資源短缺與耗盡的情況：太陽能電池板的主要材料為硅，地球上儲存量極為豐富，約占地表巖石的 26%。4．清潔性：利用太陽能的發(fā)電過程，沒有燃燒過程，因此不會產(chǎn)生對大氣產(chǎn)生污染；且沒有機(jī)器部件旋轉(zhuǎn)部件，因此也無機(jī)械磨損與噪聲。5．建造靈活性：光伏發(fā)電可以建造為大型電站也可為安裝到挨家挨戶的屋頂，而且安裝與拆卸極為簡便，且易于增加或減小發(fā)電規(guī)模。6．維護(hù)問題：可以實現(xiàn)無人看守。維護(hù)成本低廉。但目前光伏發(fā)電的成本較高，約為 1 瓦 10 元[4]。隨著光伏組件成本不斷降低，其他能源的不斷消耗，太陽能必將成為今后的重要能源之一。據(jù)歐洲聯(lián)合研究中心(JRC)預(yù)測如圖 1-1 所示，在 2050 年，太陽能在整個能源結(jié)構(gòu)中將占 20%，到 2100 年時，將的占有率將超過 50%[5]。

伏發(fā)展現(xiàn)狀來看，目前各國政府都給予了大力的支此研究光伏并網(wǎng)技術(shù)有著重要的現(xiàn)實意義。逆變器系統(tǒng)構(gòu)成到光伏電池板，通過光電效應(yīng)產(chǎn)生電能，并通過并為滿足并網(wǎng)要求并輸送到電網(wǎng)，其示意圖如圖 1-2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的核心設(shè)備。光伏并網(wǎng)逆變器按照是與非隔離型如圖 1-3 所示。其中隔離型光伏并網(wǎng)逆有分為工頻隔離光伏并網(wǎng)逆變器與高頻隔離光伏并并網(wǎng)逆變器根據(jù)是否存在 DC/DC 變換電路又分為和多級非隔離光伏并網(wǎng)逆變器。本文所設(shè)計的逆變逆變器結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464;TM615

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 龔春英,沈忠亭,李春燕,嚴(yán)仰光;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在逆變器控制中的應(yīng)用[J];電工技術(shù)學(xué)報;2004年02期

2 劉邦銀;段善旭;劉飛;徐鵬威;;基于改進(jìn)擾動觀察法的光伏陣列最大功率點跟蹤[J];電工技術(shù)學(xué)報;2009年06期

3 鄭詩程;丁明;蘇建徽;茆美琴;;基于重復(fù)控制和電壓前饋控制的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究與設(shè)計[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2005年02期

4 康勇,詹長江,彭力,陳堅;三相 SPWM 逆變電源重復(fù)控制技術(shù)的研究[J];電力電子技術(shù);1997年02期

5 張文嘉;鐘海峰;王劍斌;;MOSFET的驅(qū)動及吸收電路[J];電腦知識與技術(shù);2009年21期

6 周林;武劍;栗秋華;郭珂;;光伏陣列最大功率點跟蹤控制方法綜述[J];高電壓技術(shù);2008年06期

7 陳祥;;大型并網(wǎng)光伏電站的設(shè)計與探討[J];電氣應(yīng)用;2012年12期

8 許紅星;;我國能源利用現(xiàn)狀與對策[J];中外能源;2010年01期

9 褚文博;隆濤;;美國光伏產(chǎn)業(yè)路線圖[J];新材料產(chǎn)業(yè);2006年01期

10 高之鵬;王仁波;沈克鎮(zhèn);;基于開關(guān)電源的尖峰吸收電路設(shè)計[J];電子元器件應(yīng)用;2010年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 趙為;太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李振東;基于DSP2812的5kW光伏逆變器研制[D];曲阜師范大學(xué);2011年

2 王洪義;5KW單相光伏逆變器的設(shè)計與研究[D];山東大學(xué);2011年

3 崔龍彬;3KW單相非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D];華南理工大學(xué);2011年

4 馮艷虹;IGBT逆變橋無源無損緩沖電路的研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2004年

5 李俊林;單相逆變器重復(fù)控制和雙環(huán)控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2004年

6 何芝強(qiáng);PID控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2005年

7 肖巧景;3KW光伏并網(wǎng)逆變器的研制[D];鄭州大學(xué);2007年

8 王廈楠;獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)及其MPPT的研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 張文靜;3kW光伏并網(wǎng)逆變器最大功率點跟蹤控制的研究[D];北京交通大學(xué);2008年

10 徐鵬飛;太陽能光伏逆變器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

本文編號：2584820