光伏并网逆变器滤波器的研究

【摘要】：近来,光伏并网发电得到了广泛的关注和应用。为了提高光伏并网逆变器输出电流质量,一般在逆变器和电网之间设置滤波器,滤波器关系到并网系统的可靠性、系统的效率和生产成本等问题,对并网逆变器的控制方法和滤波器的设计提出了很高的要求。因此,本文对光伏并网逆变器的滤波器的设计和控制策略进行了研究,论文的主要工作如下：1、介绍了国内外光伏并网发电的发展现状,阐述了光伏并网逆变器的工作原理,分析了光伏并网逆变器的滤波器的发展方向。2、以单相全桥并网逆变器为研究对象,分析了输出滤波器的单相等效电路、推导了它们的传递函数、给出了它们的伯德图并分析了它们输出特性。伯德图和损耗分析结果表明改进型LCL滤波器不但可以很好地解决传统LCL型滤波器本身存在的谐振问题,而且能大大减少带阻尼滤波器的损耗问题。3、设计了改进型LCL滤波器的参数,分析比较了光伏并网逆变器不同控制方法对系统输出电流影响。4、利用matlab软件搭建了系统的仿真模型,对理论分析进行了仿真研究。采用实验室的光伏并网逆变器实验平台进行了实验研究。仿真结果和实验结果表明滤波器很好的滤波效果和系统控制算法的有效性。 【关键词】：并网逆变器 滤波器 损耗 谐振
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TM464;TN713
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 光伏并网逆变器国内外发展史11-12
• 1.2 光伏并网逆变器的应用及工作原理12-19
• 1.2.1 光伏并网逆变器的应用12-13
• 1.2.2 光伏并网逆变器的工作原理13-19
• 1.3 光伏并网逆变器滤波器发展方向19-20
• 1.4 本文选题的意义和主要内容20-22
• 第二章 滤波器的介绍与设计分析22-40
• 2.1 常见滤波器的介绍22-28
• 2.1.1 L滤波器22-23
• 2.1.2 LC滤波器23-24
• 2.1.3 LCL滤波器24-28
• 2.2 无源阻尼LCL滤波器28-35
• 2.2.1 电网侧串电阻LCL滤波器29-30
• 2.2.2 电网侧并电阻LCL滤波器30-32
• 2.2.3 电容支路并电阻LCL滤波器32-33
• 2.2.4 电容支路串电阻LCL滤波器33-35
• 2.3 有源阻尼LCL滤波器35-38
• 2.4 改进型LCL滤波器38-39
• 2.5 本章小结39-40
• 第三章 改进型LCL滤波器参数设计40-54
• 3.1 参数设计依据40-42
• 3.2 参数设计限制42-48
• 3.2.1 总电感量设计限制42-43
• 3.2.2 逆变器侧电感L_1设计限制43-46
• 3.2.3 滤波电容设计限制46
• 3.2.4 谐振频率的设计限制46
• 3.2.5 电网侧电感L_2设计限制46-47
• 3.2.6 分流电感和阻尼电阻设计47-48
• 3.3 参数之间的关系的分析与参数设计的优化48-51
• 3.3.1 电感比值n的分析与优化48-50
• 3.3.2 阻尼电阻的分析与优化50-51
• 3.4 参数确定的步骤与检验51-53
• 3.5 参数设计53
• 3.6 本章小结53-54
• 第四章 光伏并网逆变器的电流控制策略54-67
• 4.1 电流内环控制信号的选取与分析54-59
• 4.1.1 电网侧电流为控制信号54-55
• 4.1.2 逆变器侧电流为控制信号55-56
• 4.1.3 两种电流内环控制方式对系统影响分析56-59
• 4.2 控制器的分析选择59-66
• 4.2.1 PI控制59-61
• 4.2.2 PR控制器61-64
• 4.2.3 滞环控制64-66
• 4.2.4 定时比较控制66
• 4.3 本章小结66-67
• 第五章 仿真与实验67-77
• 5.1 仿真结果及分析67-72
• 5.2 实验验证72-76
• 5.3 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-82
• 附录82-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士期间发表论文84

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