本文關(guān)鍵詞：兩級(jí)式拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 光伏并網(wǎng)系統(tǒng) 效率優(yōu)化技術(shù) 功率獨(dú)立控制技術(shù) DSP+FPGA

【摘要】：太陽能發(fā)電因其綠色無污染,來源豐富且可再生的特點(diǎn),而被視為未來替代化石燃料的理想能源。另一方面,由于其易受外部環(huán)境影響,發(fā)電范圍波動(dòng)較大,因此光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仍然面臨著拓寬發(fā)電范圍、提升工作效率、降低系統(tǒng)體積和成本等諸多亟待解決的問題。開展新型的光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的探索,提升逆變系統(tǒng)效率,優(yōu)化控制策略等方面的研究,對(duì)太陽能發(fā)電進(jìn)一步的大規(guī)模應(yīng)用具有良好的推動(dòng)意義。針對(duì)光伏發(fā)電的特點(diǎn),本文提出了一種可進(jìn)行在線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)切換的新型的兩級(jí)式并網(wǎng)逆變器,以擴(kuò)展光伏電池工作范圍,提高系統(tǒng)工作效率。并重點(diǎn)研究了該逆變器的工作原理,建立了系統(tǒng)的損耗模型及電流THD模型,并優(yōu)化了系統(tǒng)的控制策略,對(duì)提升系統(tǒng)工作效率展開了深入研究。首先對(duì)這種新型的兩級(jí)式逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理進(jìn)行了介紹,并對(duì)其可在線切換的兩種工作模式分別進(jìn)行了詳細(xì)分析,并結(jié)合這兩種工作模式,提出了載波可復(fù)用的脈寬調(diào)制策略,為后續(xù)的理論研究奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)并網(wǎng)系統(tǒng)的兩種工作模式,分別建立了逆變器的開關(guān)損耗、通態(tài)損耗、電感損耗關(guān)于電源輸出電壓的數(shù)學(xué)模型;建立了網(wǎng)側(cè)電流THD關(guān)于直流母線電壓和并網(wǎng)電流幅值的數(shù)學(xué)模型,并通過分析對(duì)比,得出了滿足并網(wǎng)條件的實(shí)現(xiàn)在線效率優(yōu)化的拓?fù)淝袚Q原則。闡述了發(fā)電源輸出功率獨(dú)立控制的思想以及作用,并結(jié)合三電平和兩電平兩種工作模式,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的獨(dú)立控制方案,然后在SIMULINK仿真環(huán)境下,先后用仿真分析驗(yàn)證了逆變系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性,證明了功率獨(dú)立控制的可行性和可靠性。設(shè)計(jì)并搭建了系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過對(duì)DSP及FPGA的程序設(shè)計(jì),構(gòu)建了并網(wǎng)系統(tǒng)在線拓?fù)淝袚Q的完整實(shí)驗(yàn)方案,最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)逆變系統(tǒng)的性能及功率獨(dú)立控制技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了本文所提出的逆變器在效率優(yōu)化方面的可靠性和優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)系統(tǒng) 效率優(yōu)化技術(shù) 功率獨(dú)立控制技術(shù) DSP+FPGA
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題研究的目的及意義8-9
• 1.2 并網(wǎng)逆變技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 隔離型和非隔離型并網(wǎng)逆變器9-10
• 1.2.2 單級(jí)型結(jié)構(gòu)和多級(jí)型結(jié)構(gòu)逆變器10-11
• 1.2.3 多電平逆變器11-13
• 1.2.4 單級(jí)式Z源型逆變器13
• 1.3 效率優(yōu)化技術(shù)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 主電路結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)14-15
• 1.3.2 控制調(diào)制策略的改進(jìn)15-16
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 兩級(jí)式拓?fù)淝袚Q型并網(wǎng)逆變器及工作原理分析17-27
• 2.1 兩級(jí)式并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 兩級(jí)式并網(wǎng)逆變器工作原理分析18-25
• 2.2.1 并網(wǎng)逆變器三電平模式工作原理18-23
• 2.2.2 并網(wǎng)逆變器兩電平模式工作原理23-25
• 2.3 逆變器載波復(fù)用SPWM策略25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 逆變器數(shù)學(xué)模型及效率優(yōu)化研究27-43
• 3.1 兩級(jí)式逆變器損耗模型27-34
• 3.1.1 并網(wǎng)逆變器三電平模式損耗分析27-32
• 3.1.2 并網(wǎng)逆變器兩電平模式損耗分析32-34
• 3.2 兩級(jí)式逆變器THD模型34-37
• 3.2.1 逆變器三電平模式THD模型34-36
• 3.2.2 逆變器兩電平模式THD模型36-37
• 3.3 實(shí)例分析37-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 逆變器功率獨(dú)立控制技術(shù)及仿真研究43-65
• 4.1 功率獨(dú)立控制的目的43
• 4.2 功率獨(dú)立控制策略43-55
• 4.2.1 三電平模式全工作狀態(tài)獨(dú)立控制策略及穩(wěn)定性分析44-47
• 4.2.2 三電平模式部分工作狀態(tài)獨(dú)立控制策略及穩(wěn)定性分析47-49
• 4.2.3 三電平模式全休止?fàn)顟B(tài)獨(dú)立控制策略及穩(wěn)定性分析49-51
• 4.2.4 兩電平模式全工作狀態(tài)獨(dú)立控制策略及穩(wěn)定性分析51-53
• 4.2.5 兩電平模式部分工作狀態(tài)獨(dú)立控制策略及穩(wěn)定性分析53-55
• 4.3 基于MATLAB的系統(tǒng)性能仿真55-63
• 4.3.1 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能仿真55-60
• 4.3.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能仿真60-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 并網(wǎng)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究65-75
• 5.1 兩級(jí)式并網(wǎng)逆變系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)65
• 5.2 硬件電路設(shè)計(jì)65-67
• 5.2.1 交流電流采樣電路65-66
• 5.2.2 電網(wǎng)電壓采樣電路66
• 5.2.3 FPGA外圍電路設(shè)計(jì)66-67
• 5.3 軟件設(shè)計(jì)67-68
• 5.3.1 DSP程序67
• 5.3.2 FPGA軟件設(shè)計(jì)67-68
• 5.4 主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析68-74
• 5.4.1 三電平模式68-70
• 5.4.2 兩電平模式70-72
• 5.4.3 拓?fù)淝袚Q實(shí)驗(yàn)72-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 Boris L Corral Martinez;馬柯;李睿;徐德鴻;;三電平和兩電平逆變器效率分析與比較[J];電力電子技術(shù);2009年07期

2 楊恩星;仇志凌;陳國(guó)柱;呂征宇;;并聯(lián)雙PWM變流器在低速永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2009年10期

3 趙正平;;SiC新一代電力電子器件的進(jìn)展[J];半導(dǎo)體技術(shù);2013年02期

4 徐冬青;;世界可再生能源的發(fā)展與我國(guó)的政策取向[J];學(xué)海;2009年06期

5 趙清林;郭小強(qiáng);鄔偉揚(yáng);;單相逆變器并網(wǎng)控制技術(shù)研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年16期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 井少朋;單相光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)控制策略的研究[D];華東理工大學(xué);2012年

2 馬柯;逆變器效率提升方案研究[D];浙江大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：632624