单相单级升降压光伏逆变器的研制

【摘要】：近年来，随着社会生产力的发展，以及人们生活水平的提升。对于能源的需求越来越大，然而传统能源日渐枯竭，以及大量使用所带来的环境问题使得人们不得不努力探索新的能源之路。于是各种新能源比如风能、太阳能、核能、潮汐能等得以开发利用，这些新能源都各有特点，但是犹以太阳能最受关注，因为这种新能源方式清洁无污染、储量丰富可再生。相信随着技术的不断进步、成本的进一步降低以及政府的大力支持，太阳能必将得到更广泛、更高效的利用。 为了利用太阳能，人们利用光伏板并将其吸收的太阳能转化为电能，入网供人们使用，这种发电方式称为光伏并网发电。光伏发电系统结构包括光伏阵列、直流-直流变换器、逆变器、滤波器组成。其中控制器的作用是使光伏阵列安全、可靠、高效地工作，比如利用MPPT技术跟踪光伏阵列的最大功率点等。逆变器作为光伏发电的重要设备，它的主要任务是将光伏阵列所输出的直流电转换成交流电，是并网发电系统能量转换与控制的核心。并通过滤波器滤去谐波，将符合电网要求的交流电馈入电网。 逆变器的类型有很多，各自有自身的优点和缺点。课题项目希望选择一种成本低、输入范围宽、效率较高的逆变器拓扑。从而选定了单相单级升降压逆变器，它的特点包括结构简单、器件数量少、成本低、可靠性高、效率高等。由于它是升降压逆变器，直流电压可以高于也可以低于电网电压有效值，从而扩大了直流输入电压范围。新型单相单级升降压逆变器在减少功率开关数以及电池干扰方面有了很大的进展。鉴于这些优点，这种逆变器发展快速、使用越来越广。 论文通过研究一种只有3个功率开关的单相单级升降压逆变器的工作原理和控制策略，以及硬件电路的详细设计和选型过程，并利用PSIM对其进行开环工作模式和闭环工作模式的仿真实验。通过分析实验波形可以发现，逆变器将50V-300V直流电逆变成满足220V市电电网要求相位、频率相一致的交流电并馈入电网，很好地完成了逆变功能。并且并网电流总谐波畸变THD还很小。由此验证了这种逆变器输入电压范围广、可靠性高、效率高等优点。 【关键词】：光伏 并网 单相单级 逆变器 SPWM 控制策略
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-18
• 1.1 课题的研究背景7-9
• 1.1.1 开发新能源的必要性7-9
• 1.2 光伏发电系统的介绍9-16
• 1.2.1 光伏发电系统的构成9-11
• 1.2.2 光伏逆变器的关键技术11-13
• 1.2.3 光伏逆变器的研究现状和发展趋势13-16
• 1.3 本文所做的工作16-18
• 第二章 单相单级升降压逆变器的拓扑结构和控制策略18-35
• 2.1 光伏逆变器结构设计18-22
• 2.1.1 光伏逆变器的拓扑选择18-22
• 2.2 光伏逆变器的控制方法22-24
• 2.3 光伏逆变器的脉宽调制方法24-25
• 2.4 单相单级升降压逆变器工作原理25-35
• 2.4.1 逆变电路工作原理25-35
• 第三章 硬件电路设计35-49
• 3.1 技术条件35
• 3.2 硬件电路参数设计与选型35-49
• 3.2.1 主电路设计35-45
• 3.2.2 辅助电路设计45-49
• 第四章 仿真与实验49-59
• 4.1 基于 PSIM 的三开关升降压逆变器的建模与仿真49-58
• 4.1.1 开环工作模式49-53
• 4.1.2 闭环工作模式53-58
• 4.2 本章小结58-59
• 第五章 总结和展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 未来展望60-61
• 参考文献61-64
• 个人简历 在读研期间发表的学术论文64-65
• 致谢65

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

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

有机太阳能电池研究现状与进展    李甫;徐建梅;张德;

单级式光伏并网发电系统的仿真分析    冯海峰;马德林;许良军;

基于谐波消除理论实现逆变电源的调压研究    黄复清

新型非隔离光伏并网逆变器的研究    黄丽娟;谢勇;杨传超;方宇;

FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景    张志杰,叶海峰,汪翔

MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用    吴剑威;唐立新;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行    沈晨;陈晓明;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

24V/5A太阳能控制器设计    包文俊;黄长杰;

单元串联多电平型变频器的设计及应用    陈跃宏;刘安俊;

市电自动切换在独立光伏系统中的应用    袁世建;胥平;尚海涛;

新型智能化太阳能光伏控制器的研究与应用分析    傅定文;韩莉娅;庄勇;谢建;

太阳能与建筑一体化的实证研究    陈芝俊;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

基于模糊控制的IUIa特性智能充电机    高飞燕;李兰君;阳武娇;

基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

基于LonWorks的新型风机控制器    唐鹏辉;张云贵;王丽娜;

基于STC89C52单片机PWM调速控制系统的硬件设计    刘紫晶;

TMd-50系列高压变频器在梅钢1780热连轧的应用    王文娟;

高压软起动中的常见故障分析与处理    李强松;

一种采用多重化整流技术的低谐波逆变弧焊电源    张光先;尹海;苗华伟;刘晨;

永磁同步电机谐波电流分析及其对转矩的影响研究    王晓远;周巍;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

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

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究    杨实

变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究    张红娟

永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现    张洪阳

磁性液体微压差传感器的理论及实验研究    郝瑞参

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

四象限级联型多电平高压大功率逆变器控制系统研究    刘子建

广域电磁测深仪关键技术研究    蒋奇云

基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究    汪鹏飞

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

小型风机并网逆变器研究    马记

改善永磁接触器动态分断过程的方法研究    张钢岭

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

智能高压TSC无功补偿装置的研制    赵秋山

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

异步电机矢量控制系统研究与实现    李志武

太阳能光伏并网发电系统的研究    王飞,余世杰,苏建徽,沈玉梁

具有无功补偿功能的单级式三相光伏并网系统    吴理博;赵争鸣;刘建政;王健;袁立强;

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析    禹华军,潘俊民

硅太阳电池工程用数学模型    苏建徽,余世杰,赵为,吴敏达,沈玉梁,何慧若

激子和载流子输运研究 I.有机肖特基型固态太阳电池    黄颂羽,邓慧华,顾建华,陆祖宏

一种高效率H6结构不隔离单相光伏并网逆变器    嵇保健;王建华;赵剑锋;

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;

大功率高性能逆变器技术发展综述    李永东,倚鹏

零漂对逆变器的影响及其抑制    陈荣,王晓琳,邓智泉

电动车用辅助逆变器的设计与实现    徐强,张维刚

一种改进的电压电流混合控制的并联逆变器    闫耀民,范瑜,汪至中

SPWM逆变器计算机辅助分析    王崇武,任章,王淑蓉

独立逆变器快速保护作用分析    钟思正,王问斯

采用主从型逆变器结构的静态同步补偿器    王江,王民,K.M.Tsang

简易逆变器的制作    张洪耀;梁诗莹;

全数字升压逆变器设计    徐国富;潘孟春;单庆晓;

逆变器选型推荐    

用于电机驱动的谐振极ZVT-PWM逆变器功耗及效率分析    明正峰;钟彦儒;

单相SPWM逆变器重复控制技术的仿真研究    郭荥祥;巩瑞春;袁红霞;

一种新型便携式逆变器的分析与设计    于海龙;刘锋;

单相SPWM逆变器重复控制技术的仿真研究    郭荣祥;巩瑞春;袁红霞;

关于在逆变器输入侧是否加装外置快熔的探讨    朱安远;

一种改进型三相Z-源逆变器    杨立强;丘东元;

SVPWM逆变器低次电压谐波分析    余仕求;

联型逆变器的可靠性分析    单庆晓;潘孟春;翁飞兵;罗超;

一种谐振型软性逆变器的分析与仿真    许哲雄;徐国卿;

新型Z源逆变器    汤雨;张超华;谢少军;

北京大型光伏逆变器基地奠基    记者 涂露芳

逆变器行业逆市扩张    本报记者 张子瑞

光伏逆变器：“寒冬”中逆势而上    本报记者 徐建华

国产逆变器：市场好竞争力弱    本报记者 徐恒

致力于提供高性能的光伏逆变器    张志辉

光伏逆变器或提振光伏产业    CUBN 记者 周洪博

简易方波12V转220V交流逆变器电路图    广东 付兵彭

2012年全球光伏逆变器将破70亿美元    王辉

简易逆变器的制作    浙江 吴建龙

逆变器制造商转向电站开发    本报记者 朱怡

串联型高增益Z源逆变器及其应用研究    蔡春伟

混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究    丁凯

输入串联输出并联逆变器系统控制策略的研究    庄凯

多电平直流环节逆变器新型拓扑与调制方法研究    陈金平

混合动力电动车中高性能Z源逆变器控制器研究    范功诚

级联型逆变器关键技术研究    单庆晓

PWM逆变器传导电磁干扰的研究    裴雪军

PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究    佟为明

多电平二级管钳位型逆变器电容电压平衡SVM算法及其应用研究    王姿雅

储能型Quasi-Z源级联多电平光伏逆变器研究    孙东森

三相并网/独立双模式逆变器并/脱网控制研究    刘润彪

离网型风力发电单相逆变器的研究与实现    李洋

大功率光伏逆变器损耗模型的研究    宋静文

基于Z源逆变器的光伏并网系统研究    常琳

基于市电补偿的光伏逆变器研究与设计    薛东

基于键合图理论的逆变器故障诊断方法研究    杨婷

开关电感型Z源/准Z源逆变器的研究    程红江

碳化硅场效应管光伏逆变器的研制    于海明

基于神经网络的逆变器的研究    元志

3KW中功率光伏逆变器的研制    王大伟