基于交流母线的光伏逆变器研究

【摘要】：太阳能是一种清洁、可再生能源,光能发热、光伏发电技术正蓬勃兴起。在光伏发电系统中,并网逆变器是其不可或缺的关键环节,负责将光伏阵列产生的直流电能逆变为稳定的正弦波交流电能,通过并网连接,将太阳光的能量以电能的形式馈入电网,供负载使用。 近年来对光伏并网逆变器硬件的研制和控制算法的研究成为光伏领域研究的热点,光伏逆变技术取得长足发展。本文即是在充分总结光伏逆变器发展现状的基础上,对单相光伏并网逆变器所涉及的各项关键技术进行了详细的研究及讨论。 本文首先讲述世界范围内的能源危机、新能源技术以及光伏并网逆变器发展现状。介绍了光伏并网发电系统的各种结构及特点,并指出光伏并网逆变器的发展趋势和方向。之后侧重研究光伏逆变器中直流升压DC/DC变换拓扑及最大功率点跟踪技术(MPPT)。详细讨论了目前光伏逆变器常用的各种DC/DC拓扑结构及各自特点,对所选定的DC/DC变换拓扑,即Boost变换器进行了详细分析,建立变换器数学模型,并在MATLAB中进行仿真实验,实验结果表明利用该拓扑能够很好满足中小功率单相光伏逆变器DC/DC升压变换要求。在分析光伏电池板的工作原理及输出特性的基础上,比较了各种最大功率点跟踪技术(MPPT),为光伏系统中最大功率点跟踪技术的选择提供了参考。对逆变器中DC/AC逆变常用拓扑进行了分析和比较,最后选定H全桥电路作为DC/AC变换拓扑模型,随后集中论述功率管驱动与保护技术,设计并制作出具有6路独立驱动能力功率管驱动模块,最后通过对该模块进行的测试验证了对驱动电路所作的各种分析的正确性。 针对逆变器并网时遇到的孤岛现象进行了详细研究。通过研究并网系统通用等效模型,分析了孤岛现象产生的原因以及危害,比较了实际中多种孤岛检测方式,为并网系统中孤岛检测技术的选择提供了依据。讨论了脉宽调制(PWM)以及正弦波脉宽调制(SPWM)技术,以及基于TMSF2812DSP的PWM/SPWM波形生成方式。之后对逆变系统的控制进行了详细研究和仿真分析,通过在逆变控制仿真模型中引入PID控制器对系统进行校正,极大的改善了逆变系统输出动态特性。 【关键词】：光伏系统 逆变器 MPPT技术 孤岛检测
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 能源危机与新能源技术12
• 1.2 国内外光伏发电发展现状12-14
• 1.3 光伏发电系统概述14-16
• 1.4 光伏逆变系统发展趋势16-17
• 1.5 论文的主要内容17-18
• 第二章 逆变器DC/DC拓扑选择及MPPT技术18-33
• 2.1 光伏并网逆变器DC/DC变换拓扑18-24
• 2.2 太阳能电池的工作原理及特性24-27
• 2.3 光伏阵列MPPT介绍27-32
• 2.4 小结32-33
• 第三章 逆变拓扑结构分析及功率管驱动保护技术33-47
• 3.1 逆变拓扑结构分析33-36
• 3.2 逆变器功率管驱动保护技术36-46
• 3.3 小结46-47
• 第四章 并网逆变器孤岛检测技术47-57
• 4.1 并网孤岛效应47
• 4.2 孤岛效应检测的基本原理47-50
• 4.3 孤岛效应检测方法50-56
• 4.4 小结56-57
• 第五章 逆变器工作原理及控制技术57-73
• 5.1 逆变器工作原理57-58
• 5.2 PWM/SPWM波形调制技术58-65
• 5.3 逆变控制仿真65-72
• 5.4 小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 全文总结73-74
• 6.2 发展与展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 攻读学位期间发表的论文80

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

可再生能源发展对我国能源结构的影响    魏凤;张晓黎;辛礼;周黎;王进雄;

逆变器电路结构及其演化    林立铮;陈亦文;陈道炼;

基于DSP TMS320F2812三相高频开关电源的设计    熊军华;王亭岭;陈建明;孙标;

光伏并网发电系统孤岛检测技术    郭小强;赵清林;邬伟扬;

IGBT模块驱动及保护技术    盛祖权,张立

IGBT驱动与电源可靠性    郑利军,任天良,姜燕

并网发电逆变系统孤岛检测新方法的研究    禹华军,潘俊民

基于EXB841的IGBT驱动电路设计及优化    丁祖军,郑建勇,梅军,苏麟,柴继涛,吴恒荣

光伏建筑一体化的现状与发展    李芳;沈辉;许家瑞;陈维;

太阳能光伏建筑一体化    龙文志;

    本报记者 冯健

    国网能源研究院 王乾坤　方彤

    记者 胡兆珀

光伏并网功率调节系统及其控制的研究    汪海宁

太阳能发电系统研究    林珊

基于模糊自整定PI双闭环控制的太阳能逆变电源的研制    李波

光伏发电用DC/DC变换器的研究    汪令祥

基于DSP的绿色能源并网逆变系统的设计    张菡

光伏发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究    闵江威

基于单片机的正弦逆变电源研制    钟敬稳

光伏发电系统MPPT控制方法的研究    王岩

三相光伏并网逆变器的研究    刘立强

基于PSM级联逆变器光伏并网系统的研究    张秀青

太阳能发电系统正弦波逆变电源的研制    李昊华

基于EXB841的IGBT驱动保护电路的设计    朱连成;王琳;宁春明;刁嫣妲;

国内外光伏发电站环境影响评价方法简析    朱林;吴菲;李健;

新型斩控式正弦波舞台调光器的研究与实现    李真;董保华;任慧;郭振华;

电动汽车用电机驱动器IGBT模块驱动电源    周伟,徐国卿,王晓东,张舟云

400V/100A并联有源滤波装置的仿真与试验    郑康;石新春;

基于光耦HCPL316J的大功率IGBT驱动电路研究    王占扩;樊生文;李正熙;王鹏;

光伏并网发电系统中的孤岛检测    郑文英;王国强;

轧机主传动快熔的作用、选型原则及失效对策    张伟;李东亭;

光伏建筑一体化的优势分析    王爽;刘旭帅;

相复励励磁方式下IGBT故障模式分析与保护措施    王德民;程远;

经济转型背景下中国光伏产业培育和发展初探    唐青;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

基于频率偏移法的光伏并网逆变器孤岛检测    陈曦;李亚楠;陈阿莲;杜春水;张承慧;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

能源技术创新:理论、实践与启示    王婷;郭丕斌;

电池储能在电力系统应用和技术经济分析    陆志刚;刘怡;雷金勇;陈满;陈磊;李达;

周波跌落模拟器的硬件设计    朱华;叶哲江;

小型永磁风力发电系统的PSCAD/EMTDC仿真研究    于文杰;严干贵;权炜炜;

基于XC164CS的高压脉冲测试系统    李洋;吴云峰;张薿文;余臣;

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

双馈风力发电系统中双变流器优化联合控制    贾俊川

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

信号注入法在有源配电网保护与控制中的综合应用    樊淑娴

在线圈中心测量磁场垂直分量的频率域电磁测深方法研究    谢维

广域电磁测深仪关键技术研究    蒋奇云

高技术产业生态转型的动力系统研究    李文超

能源优化配置机制的博弈与投入产出分析    张一清

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

采用串联网侧变换器的双馈异步风力发电系统运行和控制策略研究    李辉

湖北省农村沼气产业化发展模式与对策研究    刘莹玉

CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究    张可平

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究    高丽丽

感应电机矢量控制系统研究与实现    葛金法

基于单片机的无触点直流电动机软起动器    姜乐家

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

现代电力电子及电源技术的发展    纪圣勇;

我国太阳能光伏发电产业趋势探讨    赵玉文;

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

10kW无变压器型光伏并网发电逆变器的设计与实现    刘波;王仕城;

浅析太阳电池并网发电技术    殷洪亮;吕建;

各国光伏路线图与光伏发电的进展    杨金焕;邹乾林;谈蓓月;葛亮;陈中华;

基于前馈加反馈控制的光伏正弦逆变器设计    周玉柱;茆美琴;苏建徽;张国荣;杜燕;

一种基于DDS的改进信号合成电路设计    李琨;张汉富;张树丹;于宗光;

德国的可再生能源法及其借鉴意义    陈海君;

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

单相非隔离型光伏并网逆变器中共模电流抑制的研究    孙龙林;张兴;许颇;赵为;曹仁贤;

配电网络电能扰动辨识与电能质量调节研究    孙辉

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

直驱型风力发电系统全功率并网变流技术的研究    陈瑶

太阳能发电系统研究    林珊

基于DSP的四桥臂三相逆变器研究    熊宇

晶体硅太阳能电池选择性扩散及表面钝化研究    吴瑜之

多功能智能化高性能正弦波逆变电源的研究    金成日

基于MOSFET高频大功率逆变电源主电路拓扑结构的研究    刘锋

逆变电源控制方案的研究与实现    李志江

数字式能量回馈系统的研究    柳鹏

独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计    王超

高压直流电源系统中DC/DC变换器的研究    刘福鑫

推挽正激及其软开关电路的研究与实现    戴卫力

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法    董密;罗安;

光伏并网发电的研究进展    余涛;余婕;

一种E类逆变器及其IGBT串联均压问题的研究    王洋;刘平;曾波;

模拟光伏并网实验装置的研制    洪峰;嵇鼎毅;王成华;

一种采用集成芯片的小型电源    胡大友;

逆变器的空间电压矢量控制及DSP设计    戴增辉;李含善;任永峰;王政;

无刷直流电机非换相相电流采样的逆变器结构    王爽;李铁才;王治国;

采用GTO晶闸管的新型静止无功补偿器    L·GYUGYI;N·G·HINGORANI;张湘南;

异步电动机直接转矩控制新方法    谢宝昌,任永德

光伏产业最大危机是市场风险——国家发改委能源研究所研究员王斯成解析光伏市场    孙海燕;

多电平直流环节逆变器宽调制度均衡控制策略研究    陈金平;贺昱曜;茹锋;林继鹏;吴婷婷;

太阳能光伏产业的发展催化我国钢丝深加工技术的提升    李国府;吴文晨;宋仁伯;袁康;

光伏玻璃中铁及其他着色金属离子的控制和管理    付玉生;张健;

经济转型背景下中国光伏产业培育和发展初探    唐青;

江苏光伏产业发展状况探析    

新能源光伏产业的示范效应分析与发展对策——以保定英利新能源有限公司为例    王军;陈龙珠;崔秀丽;张国锋;

以创新管理应对金融危机——安彩光伏项目发展的启示    苍利民;关丽哲;阎韬;徐建军;王秀林;王茂鸿;刘凤玲;

新世纪光伏产业展望    施正荣;

中国的太阳能光伏产业能否赶超世界?    施正荣;

低碳经济发展中不可或缺的成员——太阳能光伏技术    邵文青;

光伏：2012年产值有望达到500亿    刘辉张民强 记者 赵晓强

测绘助推江西新余光伏产业发展    李叶青　胡婷然

太阳能光伏产业盛事将在上海举办    朱培

节能减排促我省光伏产业发展    记者 芦瑞

新余抢占光伏产业世界制高点    记者 徐国平

世界光伏产业及市场发展概况    

国产装备托起光伏产业    本报记者 左丹

我国光伏产业的机遇与挑战    王长贵

光伏产业洗牌“过冬”    本报记者 陈玮英

中国光伏产业亟待走出挣小钱窘境    记者 胡亮

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究    亓迎川

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

配电网静止同步补偿器不平衡控制策略研究及系统设计    杨晓萍

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

太阳能光伏产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

光伏产业国际竞争力研究    陈晓燕

中国光伏产业创新系统研究    戚汝庆

高频感应加热电压型逆变器功率控制研究    张智娟

基于交流母线的光伏逆变器研究    李富国

3kW光伏逆变器的设计    翟义成

三相光伏逆变器的数字化控制    陈文军

基于新型Z源逆变器的光伏发电技术的研究    戚振彪

基于微逆变器的屋顶光伏并网系统的研究    杨钦超

阻抗源逆变器在微型电动汽车上的应用研究    伍元彪

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

基于Z源逆变器的太阳能光伏发电研究    胡仁军

太阳能光伏发电逆变控制器研究    李连玉

基于DSP的Z源逆变器的研究    张红梅