本文關(guān)鍵詞：高效率光伏逆變器研究

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【摘要】：電力資源是一種關(guān)乎民計(jì)民生的重要資源,而傳統(tǒng)發(fā)電模式存在著污染重、效率低等缺點(diǎn),因此如何找到一種能夠高效、清潔的發(fā)電方式對(duì)于加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高居民生活質(zhì)量有著重大的意義,本文提出一種高效率的光伏逆變并網(wǎng)發(fā)電方案。光伏并網(wǎng)發(fā)電利用的是清潔的太陽(yáng)能資源,并且能夠?qū)㈦娏Σ⑷腚娋W(wǎng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離電力輸送。但是有很多因素導(dǎo)致光伏發(fā)電效率降低,這些因素主要包括峰值功率追蹤效率,直流壓降損耗,熱損耗以及并網(wǎng)諧波損耗等。本文從降低能量損耗入手提高光伏逆變效率,通過(guò)PID算法結(jié)合自學(xué)習(xí)的方式來(lái)提高功率追蹤效率,優(yōu)化電路走線降低直流損耗,提高代碼效率降低熱損耗,并通過(guò)SPWM逆變降低諧波損耗。然后,我們?cè)诔浞挚紤]了影響逆變效率因素的基礎(chǔ)上研制出一套用于光伏逆變驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件電路設(shè)計(jì)進(jìn)行理論分析,對(duì)其中關(guān)鍵電路進(jìn)行解釋。而后,為了提高光伏逆變器電路的電磁兼容特性,我們對(duì)所設(shè)計(jì)的光伏逆變器進(jìn)行電磁兼容仿真,優(yōu)化電路的布局,提高電磁兼容特性,使得電磁指標(biāo)符合國(guó)標(biāo)和FCC的安全標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí),本文對(duì)光伏逆變器的電熱設(shè)計(jì)也進(jìn)行電路仿真,優(yōu)化系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì),保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。最后,我們對(duì)所設(shè)計(jì)的光伏逆變器進(jìn)行實(shí)際的指標(biāo)測(cè)試,通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)現(xiàn)硬件平臺(tái)的不足,并提出改進(jìn)方案。
【關(guān)鍵詞】：光伏逆變 效率 電磁兼容
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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5-6
• Abstract6-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 研究背景及意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外光伏逆變器研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文主要內(nèi)容與章節(jié)安排18-20
• 1.3.1 光伏逆變?cè)?/span>18-19
• 1.3.2 光伏逆變器存在的主要問(wèn)題19
• 1.3.3 本文章節(jié)主要內(nèi)容安排19-20
• 第二章 高效率光伏逆變器的工作原理與仿真20-34
• 2.1 高效率光伏逆變器系統(tǒng)原理20-22
• 2.1.1 光伏逆變器系統(tǒng)原理20-21
• 2.1.2 影響光伏逆變高效率的主要因素21-22
• 2.2 最大功率追蹤原理22-25
• 2.2.1 自學(xué)習(xí)與PID算法原理22-23
• 2.2.2 改進(jìn)算法追蹤MPPT性能仿真23-25
• 2.3 高效率光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)湓?/span>25-27
• 2.3.1 全橋逆變拓?fù)湓?/span>25-26
• 2.3.2 改進(jìn)型逆變拓?fù)浞治?/span>26-27
• 2.4 數(shù)字鎖相環(huán)設(shè)計(jì)原理27-29
• 2.4.1 數(shù)字鎖相環(huán)原理與仿真模型27-28
• 2.4.2 數(shù)字鎖相環(huán)仿真結(jié)果分析28-29
• 2.5 SPWM信號(hào)控制原理與時(shí)頻分析29-32
• 2.5.1 SPWM傅里葉理論分析29-31
• 2.5.2 SPWM逆變仿真31-32
• 2.5.3 SPWM諧波仿真32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 光伏電池局部老化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析34-45
• 3.1 光伏電池物理結(jié)構(gòu)分析34-38
• 3.1.1 光伏電池的物理組成34
• 3.1.2 光伏電池的RLGC模型34-36
• 3.1.3 光伏電池輸出特性仿真36-38
• 3.2 電池片局部老化導(dǎo)致的環(huán)流分析38-40
• 3.2.1 局部電池片老化特征38
• 3.2.2 局部電池片老化導(dǎo)致的電路環(huán)流38-40
• 3.3 光譜特性對(duì)光伏電池輸出效率的影響仿真40-42
• 3.3.1 光伏仿真軟件介紹40-41
• 3.3.2 光譜特性對(duì)電池片的影響仿真分析41-42
• 3.4 電池片局部老化與功率保護(hù)方案42-44
• 3.4.1 局部電池片老化與輸出功率分析42-44
• 3.4.2 局部老化解決方案44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 高效率光伏逆變器電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)45-59
• 4.1 穩(wěn)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)45-47
• 4.1.1 防反接電路設(shè)計(jì)45-46
• 4.1.2 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)46-47
• 4.2 高效推挽升壓電路設(shè)計(jì)47-50
• 4.2.1 推挽升壓電路47-48
• 4.2.2 諧振頻率發(fā)生電路48-49
• 4.2.3 變壓器損耗特性49-50
• 4.3 全橋逆變電路設(shè)計(jì)50
• 4.4 控制信號(hào)電路設(shè)計(jì)50-52
• 4.4.1 控制信號(hào)發(fā)生電路50-51
• 4.4.2 控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)51-52
• 4.5 小信號(hào)捕獲放大電路設(shè)計(jì)52-54
• 4.5.1 小信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)52-53
• 4.5.2 并網(wǎng)小信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)53-54
• 4.6 無(wú)線監(jiān)控硬件電路設(shè)計(jì)54-57
• 4.6.1 無(wú)線監(jiān)控原理設(shè)計(jì)54
• 4.6.2 無(wú)線組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)54-56
• 4.6.3 無(wú)線監(jiān)控硬件電路設(shè)計(jì)56-57
• 4.7 本章小結(jié)57-59
• 第五章 硬件電路電磁仿真設(shè)計(jì)59-69
• 5.1 電磁輻射仿真設(shè)計(jì)59-63
• 5.1.1 逆變器電磁兼容設(shè)計(jì)59-61
• 5.1.2 電磁兼容信號(hào)仿真61-63
• 5.2 直流壓降仿真63-65
• 5.2.1 直流壓降導(dǎo)致的損耗問(wèn)題63
• 5.2.2 直流壓降最優(yōu)設(shè)計(jì)仿真63-65
• 5.3 電熱協(xié)同仿真65-68
• 5.3.0 功率MOS管熱損耗原因65
• 5.3.1 功率元件熱損耗仿真65-66
• 5.3.2 改進(jìn)的熱損耗仿真66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第六章 高效率光伏逆變器的實(shí)驗(yàn)研究69-82
• 6.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)概述69-71
• 6.1.1 光伏逆變器硬件PCB設(shè)計(jì)69-70
• 6.1.2 光伏實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介70
• 6.1.3 無(wú)線監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介70-71
• 6.2 光伏逆變器控制信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)71-73
• 6.2.1 雙路升壓PWM信號(hào)測(cè)試71-72
• 6.2.2 逆變SPWM信號(hào)測(cè)試72-73
• 6.3 光伏逆變器逆變效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)73-79
• 6.3.1 光伏逆變器設(shè)計(jì)指標(biāo)73-74
• 6.3.2 最大功率輸出測(cè)試實(shí)驗(yàn)74-76
• 6.3.3 升壓-逆變效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)76-77
• 6.3.4 光伏電池局部老化實(shí)驗(yàn)77-79
• 6.4 無(wú)線數(shù)據(jù)監(jiān)控測(cè)試實(shí)驗(yàn)79-81
• 6.4.1 無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)硬件PCB設(shè)計(jì)79
• 6.4.2 無(wú)線數(shù)據(jù)監(jiān)控采集實(shí)驗(yàn)79-81
• 6.5 本章小結(jié)81-82
• 第七章 總結(jié)與展望82-84
• 7.1 總結(jié)82
• 7.2 展望82-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果88-89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 程瓊;彭倬;;模糊控制理論在光伏并網(wǎng)逆變技術(shù)中的應(yīng)用[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2010年07期

2 劉邦銀;段善旭;康勇;;局部陰影條件下光伏模組特性的建模與分析[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2008年02期

3 吳理博;趙爭(zhēng)鳴;劉建政;王健;劉樹;;單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中的最大功率點(diǎn)跟蹤算法穩(wěn)定性研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2006年06期

4 張超;何湘寧;;短路電流結(jié)合擾動(dòng)觀察法在光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤控制中的應(yīng)用[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2006年20期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 賀昌忠;基于dsPIC并網(wǎng)光伏微逆變器的研究與設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：937007