本文關鍵詞：基于LCL濾波器的三相光伏并網(wǎng)逆變器研究與設計

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【摘要】：光伏并網(wǎng)逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換裝置,決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換效率,因此對光伏并網(wǎng)逆變器進行研究設計具有重要意義,也是目前光伏領域研究的重點和熱點之一。本文從以下四個方面展開研究。一、在介紹正弦脈寬調(diào)制(SPWM)和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法原理的基礎上,重點分析了SVPWM調(diào)制算法的實現(xiàn)步驟、相對于SPWM算法的優(yōu)點以及它們之間的內(nèi)在關聯(lián)性,進一步采用Matlab的Simulink模塊進行仿真,從而驗證了SVPWM調(diào)制算法的有效性和優(yōu)勢所在。二、對比分析了基于L型、LC型、LCL型濾波器的三相逆變器的數(shù)學模型基礎上,采用Matlab工具重點分析了LCL型濾波器的工作特性和阻尼控制策略。三、研究了三相光伏逆變器LCL濾波器參數(shù)選取的理論依據(jù),推導了參數(shù)計算公式,給出了電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制算法的設計方法和具體實現(xiàn)步驟,并采用Matlab進行了仿真驗證,得出了上述參數(shù)選取方法和控制算法是可行的。四、在以上理論和算法的研究基礎上,設計了500kW三相光伏并網(wǎng)逆變器主要硬件電路及參數(shù)選取方案,搭建了硬件實驗測試平臺,并進行了并網(wǎng)試驗,試驗結(jié)果表明系統(tǒng)的設計和上述的算法在系統(tǒng)中的應用是可行的,對大功率光伏并網(wǎng)逆變器設計和性能提升具有實踐指導意義。
【關鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 SPWM SVPWM LCL濾波器 控制算法 硬件電路
【學位授予單位】：溫州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1 背景11-15
• 1.1 能源現(xiàn)狀及發(fā)展11-12
• 1.2 光伏逆變器市場現(xiàn)狀12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 2 光伏并網(wǎng)逆變器工作原理和分類15-19
• 3 光伏并網(wǎng)逆變器技術19-23
• 3.1 最大功率點跟蹤技術19-21
• 3.2 并網(wǎng)控制技術21-22
• 3.3“孤島效應”檢測技術22-23
• 4 本文的主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 光伏并網(wǎng)逆變器的調(diào)制算法25-53
• 1 PWM波調(diào)制算法25-26
• 2 SPWM調(diào)制算法26-31
• 2.1 單極性SPWM26-28
• 2.2 雙極性SPWM28-29
• 2.3 三相SPWM29-31
• 2.4 倍頻SPWM31
• 3 SVPWM調(diào)制算法31-46
• 3.1 兩電平三相逆變器的SVPWM31-37
• 3.2 基于坐標變換的SVPWM37-40
• 3.3 SVPWM仿真設計40-46
• 4 SPWM與SVPWM的區(qū)別與聯(lián)系46-51
• 5 本章小結(jié)51-53
• 第三章 基于LCL濾波器的三相并網(wǎng)逆變器53-83
• 1 逆變器拓撲結(jié)構和數(shù)學模型53-63
• 1.1 L型逆變器拓撲結(jié)構和數(shù)學模型53-58
• 1.2 LC型逆變器拓撲結(jié)構和數(shù)學模型58-60
• 1.3 LCL型逆變器拓撲結(jié)構和數(shù)學模型60-63
• 2 LCL濾波器選擇與工作特性63-70
• 2.1 三種濾波器比較63-64
• 2.2 LCL濾波器工作特性64-70
• 2.3 LCL濾波器諧振頻率70
• 3 LCL濾波器的阻尼控制70-81
• 3.1 無源阻尼71-75
• 3.2 有源阻尼75-81
• 4 本章小結(jié)81-83
• 第四章 LCL濾波器的參數(shù)設計及系統(tǒng)控制器設計83-101
• 1 LCL濾波器參數(shù)設計83-92
• 1.1 電感設計83-91
• 1.2 濾波電容設計91-92
• 2 基于LCL濾波器光伏并網(wǎng)逆變器的控制器設計92-96
• 2.1 系統(tǒng)控制器設計92-93
• 2.2 雙閉環(huán)控制93-96
• 3 系統(tǒng)仿真96-99
• 4 本章小結(jié)99-101
• 第五章 三相光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路設計及參數(shù)選取101-121
• 1 整機參數(shù)規(guī)劃101-102
• 2 主回路設計102-103
• 3 關鍵器件選型103-107
• 3.1 功率開關器件IGBT103-105
• 3.2 直流側(cè)電容105-106
• 3.3 交直流開關106
• 3.4 防雷模塊106-107
• 4 LCL濾波器參數(shù)選取107-108
• 5 IGBT驅(qū)動電路108-115
• 5.1 驅(qū)動電路設計方案109-110
• 5.2 IGBT驅(qū)動電路110-115
• 6 信號調(diào)理電路115-117
• 6.1 直流電壓采樣115
• 6.2 并網(wǎng)電壓采樣115-116
• 6.3 交流電流采樣116-117
• 7 實驗測試117-119
• 8 本章小結(jié)119-121
• 總結(jié)和展望121-123
• 參考文獻123-127
• 致謝127-129
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄129

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張超;光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測新技術的研究[D];浙江大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 何中一;SPWM逆變器控制技術研究[D];南京航空航天大學;2005年

2 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;2008年

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本文編號：899377