本文關(guān)鍵詞：分布式光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：人類社會(huì)的快速發(fā)展使能源消耗量劇增,石油等不可再生能源的日益枯竭引起全球各界的擔(dān)憂�；茉慈紵欧懦龃罅康亩趸肌⒍趸虻葰怏w引起溫室效應(yīng)、酸雨等環(huán)境問(wèn)題,對(duì)人類的生存和發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。發(fā)展新能源已經(jīng)成為全球能源變革的大趨勢(shì),其中分布式光伏發(fā)電已成為全球生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。本文主要研究分布式光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)。(1)在研究并網(wǎng)逆變器電壓調(diào)制和電流控制原理的基礎(chǔ)上,深入分析了分布式光伏并網(wǎng)逆變器的控制策略。在LCL型光伏并網(wǎng)逆變器中,電流控制器的比例控制系數(shù)設(shè)計(jì)不合理易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,甚至損壞逆變器。對(duì)采用逆變側(cè)電感電流反饋的LCL型三相光伏并網(wǎng)逆變器的離散化模型進(jìn)行穩(wěn)定性分析,可求得比例控制系數(shù)的精確范圍,并在此基礎(chǔ)上探討濾波電感和電容取值對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。(2)在深入分析基于旋轉(zhuǎn)同步坐標(biāo)下的并網(wǎng)逆變器PI控制的基礎(chǔ)上,提出一種調(diào)制電壓為電網(wǎng)電壓前饋加上電流給定與電流反饋線性組合的自適應(yīng)控制策略。其電流給定系數(shù)與電流反饋系數(shù)能夠根據(jù)電網(wǎng)環(huán)境自適應(yīng)調(diào)整變化。使用利亞普若夫理論證明了該自適應(yīng)控制策略的穩(wěn)定性,并用Matlab仿真和實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明該控制策略效果理想。(3)針對(duì)光伏陣列對(duì)地絕緣電阻不合格將對(duì)設(shè)備和人身帶來(lái)重大安全事故,光伏電站需自動(dòng)監(jiān)測(cè)光伏陣列的對(duì)地絕緣電阻的問(wèn)題,本文提出了一種基于不平衡電橋法的新型絕緣監(jiān)測(cè)方法,給出了一種基于平衡電橋與不平衡電橋原理相結(jié)合的改進(jìn)方案。對(duì)絕緣電阻計(jì)算公式求導(dǎo),進(jìn)行理論誤差分析,并用Matlab仿真整定不平衡電阻的取值。(4)針對(duì)組態(tài)觸摸屏在光伏并網(wǎng)逆變器上的應(yīng)用,闡述了并網(wǎng)逆變器的主界面、主要功能界面及觸摸屏抗干擾設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的并網(wǎng)逆變器控制策略及絕緣電阻在線監(jiān)測(cè)、組態(tài)觸摸屏監(jiān)控都經(jīng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)嚴(yán)格測(cè)試和驗(yàn)證,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求,符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。提出的自適應(yīng)控制策略能夠根據(jù)電網(wǎng)環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù),能夠改善逆變器輸出電流波形;提出的兩種在線絕緣監(jiān)測(cè)方案能準(zhǔn)確檢測(cè)直流母線對(duì)地絕緣電阻值的大小并定位故障支路,減少了測(cè)量過(guò)程中的電壓波動(dòng),一定范圍內(nèi)的相對(duì)測(cè)量誤差可以控制在5%以內(nèi),提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性;設(shè)計(jì)的組態(tài)觸摸屏能夠與逆變器正常通信,具有一定的抗干擾能力。
【關(guān)鍵詞】：分布式 光伏并網(wǎng)逆變器 自適應(yīng)控制 絕緣電阻 組態(tài)觸摸屏
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 一 緒論11-17
• 1 課題研究的背景及意義11-12
• 2 分布式光伏并網(wǎng)發(fā)展情況12-13
• 2.1 國(guó)外分布式光伏并網(wǎng)發(fā)展情況12
• 2.2 國(guó)內(nèi)分布式光伏并網(wǎng)發(fā)展情況12-13
• 3 分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的介紹13-14
• 3.1 分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)13
• 3.2 并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)13-14
• 4 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-17
• 二 光伏并網(wǎng)逆變器技術(shù)基礎(chǔ)17-29
• 1 并網(wǎng)逆變器電壓調(diào)制原理17-19
• 1.1 相電壓調(diào)制17-18
• 1.2 線電壓調(diào)制18-19
• 2 并網(wǎng)逆變器電流控制原理及分析19-27
• 2.1 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單建模及分析19-20
• 2.2 比例控制器仿真及分析20-24
• 2.3 比例積分控制24-27
• 3 本章小結(jié)27-29
• 三 光伏并網(wǎng)逆變器控制策略29-49
• 1 三相LCL型并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析29-38
• 1.1 離散化模型29-31
• 1.2 電流反饋從逆變側(cè)電感處采樣的穩(wěn)定性分析31-34
• 1.3 電流反饋從電網(wǎng)側(cè)電感處采樣的穩(wěn)定性分析34-36
• 1.4 電感和電容對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響36-38
• 2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的三相光伏并網(wǎng)逆變器的PI控制38-43
• 2.1 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型38-40
• 2.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下并網(wǎng)逆變器的PI控制仿真分析40-43
• 3 電流自適應(yīng)控制系統(tǒng)43-47
• 3.1 控制系統(tǒng)建模43-44
• 3.2 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析44
• 3.3 仿真及實(shí)驗(yàn)研究44-47
• 4 本章小結(jié)47-49
• 四 逆變器在線絕緣監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)49-63
• 1 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)綜述49-50
• 2 基于不平衡電橋原理的絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)50-56
• 2.1 絕緣檢測(cè)電路工作原理50
• 2.2 不平衡電阻取值的整定50-52
• 2.3 硬件電路的設(shè)計(jì)52-54
• 2.4 軟件設(shè)計(jì)54-55
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析55-56
• 3 基于平衡電橋與不平衡電橋原理相結(jié)合的絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)56-61
• 3.1 改進(jìn)型絕緣檢測(cè)電路工作原理56-57
• 3.2 理論誤差分析及不平衡電阻取值的整定57-59
• 3.3 硬件電路及軟件設(shè)計(jì)思路59-60
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析60-61
• 4 本章小結(jié)61-63
• 五 逆變器組態(tài)觸摸屏的設(shè)計(jì)63-69
• 1 系統(tǒng)方案與主界面設(shè)計(jì)63-64
• 1.1 系統(tǒng)方案63
• 1.2 主界面的設(shè)計(jì)63-64
• 2 主要功能界面的設(shè)計(jì)64-67
• 2.1 運(yùn)行數(shù)據(jù)子界面的設(shè)計(jì)65
• 2.2 基本參數(shù)子界面的設(shè)計(jì)65-66
• 2.3 制造商用子界面的設(shè)計(jì)66
• 2.4 高級(jí)功能子界面的設(shè)計(jì)66-67
• 2.5 其他參數(shù)子界面的設(shè)計(jì)67
• 3 觸摸屏抗干擾設(shè)計(jì)67-68
• 4 本章小結(jié)68-69
• 六 總結(jié)與展望69-71
• 1 總結(jié)69
• 2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 附錄A 50KW光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)物圖75-76
• 附錄B 光伏并網(wǎng)逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)76-77
• 致謝77-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 黃如海;謝少軍;;基于比例諧振調(diào)節(jié)器的逆變器雙環(huán)控制策略研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2012年02期

2 沈夢(mèng)甜;謝智浩;尹星光;;直流絕緣監(jiān)測(cè)儀現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)結(jié)果分析[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2010年19期

3 龍文志;;分布式光伏發(fā)電與智能微網(wǎng)的發(fā)展[J];建筑技術(shù);2014年04期

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本文編號(hào)：543667