首页 > 学术论文

基于Z源逆变器的单相光伏并网发电系统研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 03:59:28
热度:

基于Z源逆变器的单相光伏并网发电系统研究【摘要】:随着工业对清洁、可再生能源的需求量越来越大,新能源开发已经变得越来越重要。其中,太阳能因其储量大、安全系数高等优势受到了越来越多国

【摘要】:随着工业对清洁、可再生能源的需求量越来越大,新能源开发已经变得越来越重要。其中,太阳能因其储量大、安全系数高等优势受到了越来越多国家的重视。近几年,光伏并网发电技术取得了长足进步,但依然存在很多亟需解决的问题,如光伏电池发电效率低、谐波含量高、并网电流波形不佳、存在孤岛效应等。针对这些问题,论文以光伏并网发电系统为研究对象,对Z源逆变器及其并网控制策略、光伏最大功率点跟踪技术、孤岛检测技术进行了深入的研究。在分析传统光伏逆变器拓扑结构及其存在局限性基础上,对Z源逆变器进行了研究,阐述了Z源逆变器的升压原理、换流过程、调制方法。仿真研究了光伏电池的输出特性,阐述了光伏最大功率点跟踪的原理以及传统控制策略的不足,研究了基于模糊控制的最大功率点跟踪策略。仿真表明,基于模糊控制的最大功率点跟踪策略相对于传统的扰动观察法控制策略,具有追踪速度快、输出功率稳定等优势。研究了采用电压电流双环控制的Z源光伏并网发电系统,首先研究了Z源逆变器的电压外环、电流内环的双闭环并网控制策略。之后,对并网过程中存在的孤岛现象进行了分析,阐述了孤岛检测的原理、检测方法,提出了基于正反馈的AFD孤岛检测技术。通过Matlab/Simulink仿真分析,验证了并网策略、孤岛检测方法的可行性。基于瑞萨HD64F2166VTE33V单片机设计了Z源光伏并网逆变器,设计了H桥逆变电路、电网电压采集电路、驱动电路,并编制系统软件。实验结果验证了理论分析以及仿真研究的正确性。 【关键词】:光伏发电 最大功率点跟踪 Z源逆变器 并网 孤岛检测
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM464;TM615
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-8
  • 第1章 绪论8-17
  • 1.1 研究背景与意义8-9
  • 1.2 光伏产业的发展现状9-12
  • 1.2.1 国外光伏产业发展状况9-10
  • 1.2.2 国内光伏产业发展状况10-12
  • 1.3 光伏并网发电系统研究现状12-15
  • 1.4 论文的主要内容15-17
  • 第2章 Z源逆变器17-29
  • 2.1 并网逆变器的发展和现状17-21
  • 2.1.1 并网逆变器的拓扑结构17-19
  • 2.1.2 传统逆变电路拓扑的局限性19-21
  • 2.2 Z源逆变器21-27
  • 2.2.1 Z源逆变器升压原理21-24
  • 2.2.2 换流过程24-26
  • 2.2.3 Z源逆变器的SPWM控制方法26-27
  • 2.3 Z源逆变器建模仿真及分析27-28
  • 2.4 本章小结28-29
  • 第3章 Z源光伏发电系统MPPT设计29-48
  • 3.1 太阳能电池29-35
  • 3.1.1 光伏电池的工作原理29-30
  • 3.1.2 光伏电池的等效电路30-31
  • 3.1.3 光伏电池的特性分析31-35
  • 3.2 传统MPPT分析35-39
  • 3.2.1 光伏MPPT原理分析35
  • 3.2.2 传统的MPPT控制算法比较分析35-39
  • 3.3 基于模糊控制的MPPT控制策略39-47
  • 3.3.1 模糊控制基本原理39-40
  • 3.3.2 基于模糊控制的MPPT原理40-41
  • 3.3.3 模糊控制器设计41-45
  • 3.3.4 仿真分析45-47
  • 3.4 本章小结47-48
  • 第4章 Z源光伏并网发电系统设计48-63
  • 4.1 Z源逆变器并网策略48-56
  • 4.1.1 Z源逆变器并网控制原理48-49
  • 4.1.2 Z源逆变器电压电流双环控制49-54
  • 4.1.3 仿真分析54-56
  • 4.2 Z源光伏并网发电系统反孤岛措施56-62
  • 4.2.1 孤岛效应概述56-58
  • 4.2.2 孤岛效应机理分析58-59
  • 4.2.3 基于正反馈的AFD孤岛检测法59-61
  • 4.2.4 仿真分析61-62
  • 4.3 本章小结62-63
  • 第5章 Z源光伏并网逆变器硬件实现63-69
  • 5.1 系统硬件设计63-66
  • 5.1.1 H桥逆变电路设计63
  • 5.1.2 SPWM信号电路设计63-64
  • 5.1.3 驱动电路设计64-65
  • 5.1.4 电网电压采样电路65-66
  • 5.2 系统软件设计66
  • 5.3 实验分析66-68
  • 5.4 本章小结68-69
  • 第6章 全文总结与展望69-71
  • 6.1 本文研究的工作总结69
  • 6.2 后续工作展望69-71
  • 参考文献71-75
  • 在读期间发表的学术论文及研究成果75-76
  • 致谢76


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

光伏电池工程用数学模型研究    傅望;周林;郭珂;刘强;代璐;黄勇;

基于数据挖掘的孤岛检测整定阈值优化    谭啸风;许锦喜;颜晟;陈忻磊;

我国光伏产业现状与可持续发展策略研究    李雷;杨春;

光伏电池反向模型仿真分析及实验研究    田琦;赵争鸣;邓夷;袁立强;贺凡波;

车载方波电源的设计    王玉峰;王仲初;徐畅;薛喜亮;

光伏并网的控制策略与最大功率点跟踪的仿真分析    李志敏;甘家梁;徐翠琴;谈怀江;

超级电容器在直流电力系统中应用研究    耿建明;胡安;肖飞;

一种改进的ZVT-PWM-CUK电路    童正军;陈新刚;杨东升;

一种舰用电力电子变换电路的故障分析与改进    陈淼;魏华;耿攀;

UPS简介以及其发展趋势    付腾;姚志成;彭建军;

基于重复控制理论的交流斩波器输出电压瞬时补偿控制技术的研究    王归新;解立辉;鲜万春;赵仕荣;

基于IGBT的电压型逆变器辅助开关电源的设计    邱进;陈轩恕;刘飞;张冰;何妍;

多功能开关电源的研究    魏伟;胡玮;魏岚婕;

空间电压矢量PWM控制的优化算法及其仿真实现    马洁;吴丽静;徐忆平;

多变换器模块串并联组合系统研究    陈武

单原边绕组隔离型多输入变换器的研究    王勤

大容量脉冲功率系统对电能质量的影响研究    谭亲跃

电动助力转向系统μ分析与综合控制及试验研究    袁朝春

船舶电力推进系统的建模与仿真    高海波

大功率三相PWM变换器的谐波优化    娄慧波

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

基于空间电磁能的无线传感器自供能技术研究    黄金鑫

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

电池驱动长脉冲强磁场的理论、设计、工艺与实现    吕以亮

两相混合式步进电机的新型控制策略研究    瞿亮

光伏并网逆变器的研究    曹建平

双馈调速系统神经网络逆控制策略的研究与仿真    别伟

考虑磁滞非线性的双馈调速系统的建模与仿真研究    邵向丽

并联有源电力滤波器的硬件设计与仿真    熊琦

永磁直驱风电变流控制系统的研究    邱杰

多功能石油管道清管器设计    那健

基于DSP的无刷双馈变速恒频风电控制系统的研究    许爱华

基于DSP的煤矿皮带运输机调速控制系统的研究    张振

定子双绕组感应风力发电系统的研究与实践    王前双

光伏发电并网系统孤岛检测方法的分析与改进    袁玲;郑建勇;张先飞;

基于谐波畸变率正反馈的孤岛检测新方法    马静;米超;王增平;

低压微电网中并网逆变器主动移频式孤岛检测技术    阚加荣;谢少军;姚志垒;胡国文;陈荣;

基于数据挖掘的分布式系统孤岛检测方法    林霞;董晓峰;陆于平;刘玉欢;

非晶硅太阳电池进展和展望    邓志杰

可再生能源融资机制    谢雅蓉;

光伏电站并网对电网可靠性的影响    张轶;鲁国起;张焰;俞国勤;祝达康;

我国太阳能光伏利用的现状、存在问题及其对策    张晓安;

我国光伏上网分区标杆定价研究    李钢;

利用光伏上网电价政策促进我国光伏产业发展的思考——德国光伏上网电价政策及其对我国的启示    阳芳;周源俊;

    记者 许可新

支持向量机的理论与算法研究    王国胜

光伏电池特性研究    张利

光伏方阵失配现象研究    刘素梅

应急逆变器群的集中控制    储健,许镇琳

逆变器产生的干扰及抑制    李建辉,韩光宇,钟实

广州地铁2号线车辆辅助逆变器    郑沃奇;

浅谈逆变器的使用    张劲松;

Z源逆变器最新进展及应用研究    李红新;周林;郭珂;战祥真;雷建;

富士电机公司的逆变器与伺服技术的发展状况    高潮,徐宏凯,于泉

日立制作所开发逆变器控制的新动向    林航空,仲田清(日)

模型参考自适应控制逆变器的研究    邹云屏,成功,丁凯

带模糊调节的重复控制器在逆变器中的应用    李剑 ,康勇 ,陈坚

现场可编程门阵列在逆变器控制系统中的应用    胡兵,陶生桂,毛明平

组合式三相正弦逆变器控制软件设计    陈永利;霍艳军;

基于免疫算法的单相逆变器多目标最优控制策略研究    费雯丽;袁佳歆;陈立;

基于60°坐标系的五电平逆变器研究    李红利;方文俊;仇书文;

光伏并网逆变器伪孤岛现象的研究    郭建勇;方如举;李献伟;

新型中频正弦波逆变器控制方法实现的研究    李金刚;马鑫;钟彦儒;

500kW光伏并网逆变器控制系统设计和实现    石志学;王金峰;金传付;吉文杰;郭艳鹏;陈可;

逆变器无拍频控制策略研究    葛兴来;冯晓云;

逆变器电流滞环控制技术研究    叶楠;何中一;孟宪会;邢岩;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

UPS逆变器反馈控制误差分析与改进方法    郭同生;黎辉;杨旭;王兆安;

一款新型逆变器控制芯片LX1692IDW简介    上海 苏成富

新一代UPS的发展趋势    周志敏

逆变器的能控性分析及m模态控制    李湘峰

Z源逆变器研究    房绪鹏

光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究    陈艳

Z源逆变器研究    汤雨

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

网络控制逆变器及其并联系统若干关键问题研究    郑伟锋

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

基于滑模变结构控制的电压型组合式逆变器和电流源逆变器控制技术研究    许飞

电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究    亓迎川

大容量高频谐振逆变器关键技术的研究    李建文

小型风力发电单相正弦波逆变器的研究    王敬明

户用型三相四桥臂光伏逆变器控制策略研究    冯莉

单级非隔离型双Zeta逆变器    张晓静

光伏并网微逆变器研究    王泉策

三相逆变器多机并网系统谐振机理与抑制策略研究    马思曼

三相光伏逆变器的智能控制技术的研究    卢浩

大功率串并式磁共振无线电能传输系统研究    陈月

3kW单相光伏并网逆变器的研制    刘杰

高升压比电流连续型Quasi-Z源逆变器及其并网控制研究    刘海利

具有LVRT能力的光伏并网逆变器控制策略研究    张泽斌