【摘要】：太陽能的開發(fā)利用已成為全球能源轉(zhuǎn)型的最重要領(lǐng)域之一,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器是核心部件和關(guān)鍵技術(shù)所在,是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和發(fā)電效率的決定性環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)光伏逆變器易受到后級最大功率點跟蹤電路的影響,導(dǎo)致其輸入電壓范圍有固定要求、還存在著抗干擾能力差、橋臂易損壞、單塊光伏電池板有陰影遮擋時,系統(tǒng)整體輸出功率會降低等缺點。因此,研究新型拓撲在光伏發(fā)電中的應(yīng)用對系統(tǒng)輸出效率和可靠性的提高有著重大的意義。本文對級聯(lián)準Z源多電平逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了主要研究。首先通過對級聯(lián)準Z源多電平逆變器工作原理分析,對其數(shù)學(xué)模型進行了推導(dǎo);其次對級聯(lián)準Z源多電平逆變器的調(diào)制方式、控制策略等進行了研究;最后在PSIM 10軟件中搭建了級聯(lián)準Z源多電平逆變器光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,仿真分析了級聯(lián)準Z源多電平逆變器的輸入輸出特性,仿真結(jié)果表明在無傳統(tǒng)中間DC/DC級的情況下,通過加入阻抗網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)單級升壓的功能,且輸出電壓更接近正弦波;并對外部環(huán)境條件一致、光照強度不一致、光照強度突變?nèi)N工況進行了仿真分析,仿真結(jié)果表明光伏發(fā)電系統(tǒng)在不同工況下均可以穩(wěn)定的向電網(wǎng)輸送能量,并可發(fā)揮出每個光伏板的最大效能。最后,以TMS320F28335 DSP為核心控制器,搭建了兩模塊級聯(lián)的準Z源多電平逆變器實驗平臺,設(shè)計了級聯(lián)多電平逆變器的電壓電流采樣電路、調(diào)理電路,編寫了級聯(lián)準Z源多電平逆變器光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的閉環(huán)實驗程序。對級聯(lián)準Z源多電平逆變器的性能進行了開環(huán)實驗驗證,實驗結(jié)果表明在無中間DC/DC級的情況下可實現(xiàn)單級升壓,經(jīng)過鎖相環(huán)得出的電網(wǎng)電壓相位信息作為逆變器的相位指令,可使逆變器的輸出實時跟蹤電網(wǎng)相位,且輸出電壓與電流正弦度良好,經(jīng)過調(diào)壓器升壓可以輸出220V交流電,并可以穩(wěn)定帶負載進行工作,輸出效果較好。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM615;TM464

【參考文獻】

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本文編號：2665522