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光伏并网逆变器并联控制技术研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:18:48
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光伏并网逆变器并联控制技术研究【摘要】:太阳能光伏并网发电已成为新能源开发利用领域的一个重要方向,具有广阔的发展前景,逆变器作为光伏并网发电系统的关键设备之一,其性能对提高光伏发电

【摘要】:太阳能光伏并网发电已成为新能源开发利用领域的一个重要方向,具有广阔的发展前景,逆变器作为光伏并网发电系统的关键设备之一,其性能对提高光伏发电效率,降低成本具有重要意义。然而单个逆变电源模块的容量是有限的,为了满足用户对大容量逆变系统的需求,同时提高供电的可靠性以及系统的可维护性,常采用逆变器并联技术。此外,高性能的数字信号处理芯片(DSP)的出现,使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器并联系统成为可能。本论文就是在此背景下,对光伏并网逆变器并联控制技术进行了较为深入的研究,具有重要的现实意义。 本文首先建立了逆变器并联系统的等效模型,分析了逆变器并联系统的环流和功率特性,比较了几种典型的逆变器并联控制方式,重点研究了无互联线逆变器并联控制技术,针对光伏并网系统的特性和传统逆变器并联控制策略的局限性,我们改进了一种适合于光伏并网系统的无互联线并联控制方法,同时对两级式光伏并网逆变器进行了设计,并给出了控制参数和输出滤波器参数的设计方法,然后根据系统的控制总方案,对采用TMS320F2407ADSP为控制核心的系统分别进行了硬件设计和软件设计,最后对改进的无互联线逆变器并联控制策略进行了仿真分析,仿真结果表明采用该方法后并联系统具有较好的均流效果,而且系统具有较高的稳定性和良好的动态响应性能。 【关键词】:光伏并网 逆变器并联 均流 PQ下垂法
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM464
【目录】:
  • 致谢4-5
  • 摘要5-6
  • Abstract6-7
  • 目录7-10
  • 1 绪论10-16
  • 1.1 课题研究背景和意义10-12
  • 1.1.1 课题研究的背景10-11
  • 1.1.2 课题研究的意义11-12
  • 1.2 国内外并联逆变技术的特点及发展趋势12-13
  • 1.3 光伏并网系统13-15
  • 1.4 本论文主要的研究内容及创新之处15-16
  • 2 逆变器并联系统模型分析与控制策略研究16-42
  • 2.1 逆变器并联系统模型分析16-24
  • 2.1.1 单台并网逆变器的模型分析16-20
  • 2.1.2 逆变器并联系统的模型分析20-24
  • 2.2 逆变器并联系统的输出功率特性分析24-28
  • 2.2.1 输出有功功率特性分析25-26
  • 2.2.2 输出无功功率特性分析26-28
  • 2.3 逆变器并联控制策略研究28-33
  • 2.3.1 有连线的逆变器并联控制策略28-31
  • 2.3.2 无互联线的逆变器并联控制策略31-33
  • 2.4 基于光伏并网的逆变器并联运行控制策略33-41
  • 2.4.1 改进的 PQ 法33-36
  • 2.4.2 下垂参数的确定36
  • 2.4.3 有功功率和无功功率功率检测36-41
  • 2.5 本章小结41-42
  • 3 两级式光伏并网逆变器总体设计42-62
  • 3.1 前级 DC/DC 环节分析与设计42-46
  • 3.1.1 DC/DC 主电路设计42-43
  • 3.1.2 BOOST 斩波电路仿真建模43-46
  • 3.2 后级 DC/AC 环节分析与设计46-61
  • 3.2.1 正弦波脉宽调制技术(SPWM)46-47
  • 3.2.2 逆变器的主电路分析与设计47-49
  • 3.2.3 输出滤波器参数设计49-51
  • 3.2.4 控制器设计51-57
  • 3.2.5 同步锁相技术57-59
  • 3.2.6 基于 MATLAB 的逆变器并网系统仿真59-61
  • 3.3 本章小结61-62
  • 4 光伏并网逆变器并联系统的软硬件设计62-74
  • 4.1 系统的总体控制方案62-63
  • 4.2 逆变器并联系统的硬件设计63-66
  • 4.2.1 驱动电路63-64
  • 4.2.2 电压过零捕获电路64
  • 4.2.3 输出电流采样调理电路64-65
  • 4.2.4 同步锁相辅助电路65-66
  • 4.3 逆变器并联系统的软件设计66-73
  • 4.3.1 主程序流程图67-68
  • 4.3.2 定时器周期中断服务子程序68-69
  • 4.3.3 PI 算法流程图69-70
  • 4.3.4 并网同步子程序流程图70-71
  • 4.3.5 并联控制子程序流程图71-73
  • 4.4 本章小结73-74
  • 5 并联系统仿真研究及分析74-84
  • 5.1 并联系统的仿真建模74-76
  • 5.2 并联系统的仿真参数设计76-77
  • 5.3 系统仿真结果77-83
  • 5.4 小结83-84
  • 6 总结与展望84-86
  • 6.1 总结84-85
  • 6.2 展望85-86
  • 参考文献86-90
  • 作者简历90-92
  • 学位论文数据集92


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