高效率非隔离型光伏并网逆变器研究

【摘要】：太阳能作为资源丰富、分布广泛的一种清洁能源，是目前新能源发展的主要方向之一。目前光伏发电主要为并网应用。应用单极性SPWM调制策略的单级式非隔离并网逆变器由于诸多优点成为高效率光伏并网逆变器的首选。非隔离带来的漏电流问题是光伏并网逆变器研究的热点问题。研究高效率低漏电流的非隔离型并网逆变器极具研究意义和实用价值。 课题组基于H5专利拓扑提出一种新的拓扑方案，简称oH5。新拓扑更改了漏电流的抑制途径，理论上完全消除了高频漏电流；同时拓扑的变化引起器件应力发生变化，减小了器件损耗，进一步提高了变换器效率。采用一种改进的单极性SPWM调制策略，实现了进网电流功率因数可调，且引入无功回路的同时并不影响变换器单位功率因数工作时的效率。 逆变器采用LCL滤波器并网。结合理论计算与工程经验给出了LCL参数的设计准则及详细流程。为了在消除LCL滤波器带来的谐振问题的同时不影响变换器的效率，本文采用有源阻尼方案。提出了一种四极点配置的进网电流控制策略，通过配置谐振频率处的共轭极点阻尼系数实现了有源阻尼，同时配置基波频率处共轭极点为准谐振形式实现基波频率开环高增益。 对一种高精度的锁相环方案以及基于该锁相环的无盲区孤岛检测策略进行了深入研究。分析了一种基于电导增量法的太阳能电池最大功率点跟踪方案。在此基础上，设计了一台非隔离光伏并网逆变器。仿真和实验结果共同验证了拓扑原理及控制技术理论研究的正确性。 【关键词】：光伏逆变器 非隔离 电路拓扑 控制策略 漏电流 oH5拓扑 LCL滤波器
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 课题背景13-14
• 1.2 全桥型拓扑漏电流分析模型14-16
• 1.3 高效率低漏电流常见拓扑介绍16-21
• 1.4 本文的主要研究内容21-22
• 第二章 应用于光伏并网的改进型 H5 逆变器22-36
• 2.1 改进型 H5 逆变器工作原理22-26
• 2.1.1 进网电流单位功率因数时电路工作模态23-25
• 2.1.2 进网电流非单位功率因数时电路工作模态25-26
• 2.2 电路参数计算26-31
• 2.2.1 LCL 滤波器参数设计26-29
• 2.2.2 器件应力计算29-31
• 2.3 损耗分析31-34
• 2.4 电路开环仿真34-36
• 第三章 oH5 逆变器并网控制方案研究36-55
• 3.1 控制要求与控制框图36-37
• 3.2 系统进网电流四极点配置方案37-41
• 3.2.1 四极点配置方案设计37-39
• 3.2.2 电流环控制参数设计39-40
• 3.2.3 电网电压前馈设计40-41
• 3.3 锁相环及孤岛检测方案设计41-48
• 3.3.1 锁相环方案设计41-46
• 3.3.2 孤岛检测方案设计46-48
• 3.4 太阳能电池板最大功率点跟踪(MPPT)方案设计48-50
• 3.5 并网控制方案仿真50-55
• 3.5.1 进网电流控制方案仿真50-52
• 3.5.2 锁相环与孤岛检测方案仿真52-53
• 3.5.3 电池板最大功率点跟踪(MPPT)方案仿真53-55
• 第四章 5kW 非隔离光伏并网逆变器设计55-69
• 4.1 主功率电路设计55-61
• 4.1.1 功率器件选取55-57
• 4.1.2 电感设计57-60
• 4.1.3 其它参数设计60-61
• 4.2 控制电路设计61-64
• 4.2.1 调理电路设计61-62
• 4.2.2 驱动电路设计62-63
• 4.2.3 辅助电源设计63-64
• 4.2.4 硬件系统框图64
• 4.3 软件程序设计64-65
• 4.4 实验与数据分析65-69
• 4.4.1 逆变器工作波形65-68
• 4.4.2 变换器效率分析68-69
• 第五章 总结与展望69-70
• 5.1 全文工作总结69
• 5.2 工作展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 在学期间发表的学术论文75

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

基于比例谐振调节器的逆变器双环控制策略研究    黄如海;谢少军;

可再生能源发电的发展现状及前景    张丽香;

光伏并网逆变器的间歇性频率扰动正反馈孤岛检测方法    伞国成;赵清林;郭小强;王怀宝;邬伟扬;

光伏发电中MPPT控制方法综述    朱拓斐;陈国定;

我国发展太阳能光伏发电的必要性及技术分析    毛亮;

无变压器结构光伏并网系统共模漏电流分析    马琳;金新民;

一种逆变器损耗分析与计算的新方法    洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;

IGBT模块的开关暂态模型及损耗分析    毛鹏;谢少军;许泽刚;

非隔离型光伏并网逆变器漏电流分析模型研究    肖华锋;谢少军;陈文明;贡力;

太阳能光伏发电概述及发展前景    马宁;

基于数字控制单相PFC系统的研究    莫丽琴;

热电耦合微执行器温度分布的节点分析法    黎仁刚,黄庆安,李伟华

装甲车辆的新型供电体制    张宁;

滞环控制开关频率的一种分析计算方法    张加胜;李浩光;

浅谈电力电子技术在电力能源计量管理中的应用    庄小奕;何平;

一种高效率开关电源的设计与仿真    李文;

集成PWM控制器UC1525在开关电源中应用    高波;谢澎波;冯君华;

DC-DC开关变换器的动力学建模与稳定性分析    邵桂荣;苏世栋;詹平红;

电动汽车轮毂电机神经网络控制策略    陈旭;李大伟;蒋振江;陈蜀海;

一种新型高效斩波电路    侯云海,卢秀和,林洁琼

环境保护中高压脉冲等离子体技术的应用    谢瑞;刘军;李武华;何湘宁;

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UC3875的移相全控逆变桥的开关电源设计    齐磊;席自强;郑利枝;

电力电子技术教学软件的开发    王莉;严杰;龚春英;谢少军;

并网逆变器控制技术研究    董鹏;毕天姝;薛安成;杨奇逊;

航空十二脉波变压整流器分析    李治国;尚晓磊;周元钧;

太阳能光伏发电风险评价    李伟;李世超;王丹;

抗三相不平衡负载的独立光伏发电系统的设计    伍春生;杨子龙;廖华;王一波;徐正国;许洪华;

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;

一种适用于微型电网的输入并联输出串联反激变换器    高龙;章家岩;胡雪峰;胡兴柳;

Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究    陈江辉

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

II-VI族半导体耦合/复合低维结构光学非线性    张熙

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

分布式并网发电系统低电压穿越问题的若干关键技术研究    蔚兰

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

多变换器模块串并联组合系统研究    陈武

成形脉冲YAG激光技术及应用研究    许宝忠

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

多模块并联DC/DC电力变换技术研究    马威

海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究    刘强

城市轨道交通地面型超级电容储能系统关键技术的研究    邓文豪

基于Simulink的全桥逆变弧焊电源的建模与仿真    何轩

基于VC的电力电子仿真平台的研究与实现    洪武

基于单片机的全自动洗衣机系统设计    张明德

我国发电行业能源及市场结构研究    丁华秀

数字控制航空400Hz三相四线高功率因数PWM整流器研究    杨永飞

大功率快速软恢复二极管概述    张海涛,张斌

生物质能发电技术现状与展望    黄英超;李文哲;张波;

Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算    曹建安,裴云庆,王兆安

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究    杨海柱;金新民;

滞环电流控制型双BUCK逆变器    洪峰,刘军

高性能单相电压源逆变器的输出控制    蔡昆,李耀华,胜晓松,谢孟,王平

ZVS移相全桥变换器开关管等损耗控制策略    杜贵平;张波;陈立军;

基于输出参数的光伏电池最大功率点控制    傅诚;陈鸣;沈玉樑;余世杰;

中点钳位型三电平逆变器通态损耗分析    王群京;陈权;姜卫东;胡存刚;

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

PWM光伏逆变电源DC-DC电路及最大功率点跟踪技术的研究    周廷

独立光伏发电系统及其MPPT的研究    王厦楠

桥式起重机采用数字式逆变器提高安全性    掘本贞次 ,童公和

多功能开关电源的研究    魏伟;胡玮;魏岚婕;

单相串联电压质量补偿器控制器的研究    杨潮,韩英铎,马维新

一种基于FPGA的谐振型逆变器控制电路的分析和实现    张春雨;彭咏龙;张智娟;

基于免疫遗传算法的逆变器控制    袁佳歆;陈柏超;田翠华;贾嘉斌;

吸收式冷藏箱逆变电源控制系统    李鑫;朱建华;岑盈盈;

基于根轨迹的单相逆变器PID控制器设计    金园园;王正仕;陈辉明;刘欢;

免疫遗传算法在逆变器开关优化中的应用    王健;陈强;

基于分布式发电的并网逆变器控制方案优化    董超;邱创;

离网型风力发电系统逆变器控制技术研究    曾嵘;年珩;

基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究    马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;

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;

一种新型的光伏逆变器SHE-PWM开关模式研究    胡存刚;

交流伺服系统逆变器死区效应分析及其补偿策略    裘君;赵光宙;刘栋良;王家军;

基于非正交坐标系的三电平逆变器控制策略研究    祝龙记;张立;

基于模数混合FPGA的标准正弦波逆变器设计    廖家平;张友奖;姚铭;

级联式多电平逆变器控制方法研究    徐忆平;李明;朱美强;

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模(英文)    杨海柱;金新民;

干熄焦提升机的电气控制与故障分析    朱冬平;李航飞;

一种交流光伏模块系统拓扑建模和仿真    王洪礼;陈阿莲;张承慧;

MCU节能应用是热点 厂家力推低功耗产品    冯晓伟

SAMSUNG X10北京现代－索纳塔    

抽油机有了专用节电装置    焦念友

中外迅驰笔记本大比拼    

300W高效率逆变电源板    广东 华田

爱克赛Powerware 9305-130彰显技术优势    曾宪勇　

长岭进军新能源产业    本报记者 孟民

安凯两款新能源客车通过科技成果鉴定    程露

微网逆变器的控制策略及组网特性研究    杜燕

Z源逆变器研究    汤雨

分布式发电多逆变器并网孤岛检测技术研究    谢东

PWM逆变器的控制及并联运行控制研究    何中一

微网孤岛运行模式下阻抗匹配关系和混杂特性研究    姜世公

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

微网系统并/离网特性与控制策略研究    黄杏

微电网多参数特性分析及其测控方法研究    朱艳萍

非线性负载条件下的逆变器特性研究    陈敏

基于分布式电源的微网控制及运行优化研究    赵耀

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

兆瓦级风力发电逆变器的研究    尹越

基于Z源逆变器的直驱式方波永磁同步风力发电系统研究    欧阳桂泉

小功率全桥光伏并网型逆变器的技术研究    周国祥

柔性逆变器控制策略研究及其Matlab/Simulink仿真实现    皮海燕

基于PEBB的光伏逆变器关键技术研究    张晨云

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

基于Quasi-Z源逆变器的光伏发电系统    李丰林

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

逆变器控制及其并联技术的研究    朱志杰