3KW光伏并网逆变系统的设计与实现

【摘要】：随着社会的发展与人们需求的日益增长，传统能源越来越短缺。而太阳能由于具备无污染、分布范围广、储量丰富等优点，越来越受到各国的重视。本文就是通过对光伏并网逆变系统进行研究，建立了3KW的光伏并网逆变系统，并对其进行了充分的实验测试，其各项性能指标满足了要求。 对太阳能电池的原理进行了分析，根据其工作原理建立了数学模型，并给出了其I-V和P-V特性曲线；分析了太阳能电池最大功率点跟踪的必要性，并在对比分析各种最大功率点跟踪算法的优缺点之后，提出了改进的扰动观察法；通过对单相光伏并网逆变器的结构进行对比研究，采用了双级式逆变器结构，并对前级DC/DC变换器和后级DC/AC变换器的设计进行了分析；通过对比各种并网电流控制方法的优缺点，采用了重复PI控制。使用Saber软件仿真，验证了最大功率点跟踪算法和重复PI控制并网电流的正确性。 在以上的理论基础之上，对整个系统进行了软硬件设计，完成了整个系统的实验平台。对系统进行了各种功率阶段最大功率点跟踪的效率测试和逆变并网的测试，给出了系统的最大功率点跟踪效率、整机的工作效率和并网电流的总谐波含量。结果表明各项指标都达到了要求，整个系统具有较好的性能。 【关键词】：光伏电池 并网逆变器 最大功率点跟踪 总谐波含量
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 国内外光伏逆变系统的发展现状8-10
• 1.3 光伏逆变系统的结构10
• 1.4 本文研究的主要内容10-12
• 2 最大功率点跟踪技术的研究12-24
• 2.1 光伏电池的特性12-15
• 2.2 最大功率点跟踪算法概述15-17
• 2.3 扰动观察法及改进17-21
• 2.4 最大功率点跟踪算法仿真21-23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 光伏并网逆变器研究24-34
• 3.1 光伏并网逆变器结构24
• 3.2 并网前级 DC/DC 变换器设计24-27
• 3.3 并网后级 DC/AC 变换器设计27-28
• 3.4 并网控制技术28-30
• 3.5 逆变并网系统仿真30-33
• 3.6 本章小结33-34
• 4 光伏并网逆变系统的软硬件设计34-45
• 4.1 光伏并网逆变系统的硬件设计34-39
• 4.2 光伏并网逆变系统的软件设计39-44
• 4.3 本章小结44-45
• 5 光伏并网逆变系统的实验结果45-55
• 5.1 实验平台45-47
• 5.2 过零检测与分析47-48
• 5.3 MPPT 结果与分析48-50
• 5.4 并网实验结果与分析50-54
• 5.5 本章小结54-55
• 6 全文总结及展望55-57
• 6.1 全文研究工作总结55-56
• 6.2 进一步工作和展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62

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