微电网光伏逆变器的研究

【摘要】：随着科技的发展和社会的进步，越来越多的分布式能源被开发利用，这些分布式能源大多数是可再生能源，很多分布式能源可以用来发电，这就形成了分布式发电（DG）。分布式发电使用方便、污染少、安装灵活等优点，但是大量的分布式发电接入电网影响电网电能质量。微电网就能发挥分布式发电的优点，同时让其不影响大电网的电能质量。作为分布式能源中的一个重要能源太阳能，太阳能具有分布广、无污染、而且取之不尽这些优点。所以光伏并网发电技术受到了广泛重视，并且发展很快。 作为光伏并网发电系统的一个核心部件逆变器，其性能直接决定输出电能的质量，逆变效率和可靠性直接影响整个光伏并网发电系统的性能。本论文主要研究高频链光伏并网逆变装置，在硬件电路上的设计采用了DC/DC推挽式升压电路，再通过三电平中点箝位逆变电路输出。研究了太阳能电池的输出特性，并建立了相应的等效模型，并针对其数学表达式，分析了几种经典的MPPT的方法。在软件设计方面，采用了TI公司的数字信号处理器（DSP）进行了相关程序的编写，用MATLAB软件搭建了相应的模型，并对仿真结果进行了分析。 论文最后总结了此次研究设计的结论，发现了其中的问题，并对以后的工作进行了展望。 【关键词】：分布式发电 微电网 光伏逆变 MPPT DSP
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 微电网研究的必要性9-11
• 1.2 微电网的背景和研究现状11-13
• 1.2.1 微电网在国外的背景和研究现状11-12
• 1.2.2 微电网在国内的背景和研究现状12-13
• 1.3 微电网中的光伏逆变技术13-14
• 1.4 本论文的主要研究内容14-15
• 第2章 光伏发电简介及最大功率点跟踪15-24
• 2.1 光伏发电系统简介15-16
• 2.2 光伏电池16-18
• 2.2.1 光伏电池简介16-17
• 2.2.2 光伏电池特性17-18
• 2.3 经典的 MPPT18-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 微电网光伏逆变技术24-32
• 3.1 隔离型光伏并网逆变器结构24-27
• 3.2 非隔离型光伏并网逆变器结构27-28
• 3.3 高频光伏并网逆变器28-31
• 3.3.1 DC/DC 变换型高频链光伏并网逆变器的电路拓扑28-30
• 3.3.2 周波变换型高频链光伏并网逆变器30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第4章 多电平逆变技术和控制方法32-45
• 4.1 多电平逆变器简介32
• 4.2 多电平逆变器结构32-34
• 4.2.1 二极管钳位型多电平逆变器的原理32-33
• 4.2.2 电容箝位型多电平逆变器33-34
• 4.3 箝位型多电平逆变器的控制方法法34-44
• 4.3.1 三电平箝位逆变器 SPWM 调制方法及仿真35-38
• 4.3.2 三电平箝位逆变器 SVPWM 调制方法38-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 微电网光伏逆变器的研究和仿真45-57
• 5.1 微电网逆变器的硬件设计45-52
• 5.1.1 直流升压主电路硬件设计45-47
• 5.1.2 直流升压辅助电路硬件设计47-50
• 5.1.3 逆变电路主电路的设计50-51
• 5.1.4 逆变辅助电路的设计51-52
• 5.2 软件系统设计及仿真52-56
• 5.3 本章小结56-57
• 总结与展望57-58
• 1.总结57
• 2.展望57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 附录62

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