三相光伏并网逆变器研究

【摘要】：新能源产业的迅速发展为电力电子行业提供了一个新的发展空间,作为新能源与电网主要接口的逆变器已经成为电力电子行业当前研究的热门。虽然三相并网逆变器已经广泛应用于光伏和风能并网中,但考虑性能和体积,国内与国外依然存在巨大差距,三相光伏并网逆变器依然是当前国内电力电子行业研究的热点。 本文根据项目需要,主要做了以下工作: (1)对光伏发电产业的发展现状与前景,三相光伏并网逆变器国内外发展的现状做了分析; (2)对三相光伏逆变器主电路不同拓扑工作原理进行阐述,总结出各个拓扑的优缺点,并选择了适合项目的电路结构,并且还对SVPWM控制方法进行了理论推导,搭建出了系统高频和低频模型; (3)在系统设计时,对磁性材料,容性材料和功率管的耗能进行分析,对不同感值,开关频率下,系统的损耗和并网电流的纹波进行了计算,最后得出了适合系统性能指标的电感感值和开关频率值。 (4)在实际系统调试时,对遇到的一些关键问题进行分析与仿真,其中包括系统延时产生的原因与补偿方法,死区效应与补偿方法等; (5)根据对实际系统电流波形分析结果,提出了PI调节在系统应用的局限性,提出了PI和重复控制算法相结合的控制算法,有效解决了输出电流纹波过大问题。 最后根据项目要求,设计了10kW三相光伏并网逆变器样机,并且将理论计算结果和仿真结果应用于实际调试,通过实验结果,证明了分析和提出算法的正确性及适用性。 【关键词】：三相光伏并网 SVPWM 系统延时 死区补偿 重复控制
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-17
• 1.1 国际光伏发电产业发展现状及前景9-13
• 1.1.1 国际光伏发电产业发展现状9-11
• 1.1.2 国际光伏发电产业发展前景11-13
• 1.2 国内光伏发电产业发展现状及前景展望13-14
• 1.2.1 国内光伏发电产业发展现状13
• 1.2.2 国内光伏发电产业发展前景13-14
• 1.3 三相光伏并网系统的发展现状14-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-17
• 第二章 主电路拓扑与控制算法分析17-33
• 2.1 三相光伏并网逆变器功率电路拓扑17-21
• 2.1.1 三相光伏逆变器逆变电路17-19
• 2.1.2 三相光伏逆变器滤波器设计19-21
• 2.2 SVPWM 控制算法设计21-32
• 2.2.1 采样变换21-22
• 2.2.2 系统低频模型22-25
• 2.2.3 SVPWM 算法与高频模型25-31
• 2.2.4 调制比范围31-32
• 2.3 本章总结32-33
• 第三章 功耗分析与参数设计33-51
• 3.1 磁性材料与容性材料的耗能分析33-43
• 3.1.1 磁性元件的能耗分析33-39
• 3.1.2 容性元件的能耗分析39-40
• 3.1.3 功率器件的能耗分析40-43
• 3.2 系统损耗与参数设计43-50
• 3.3 本章总结50-51
• 第四章 控制系统中若干算法设计51-68
• 4.1 控制算法影响综述51
• 4.2 延时处理与分析51-55
• 4.2.1 信号调理电路中的延时分析52-53
• 4.2.2 软件算法中对系统延时处理53-55
• 4.3 死区效应与死区补偿算法55-62
• 4.3.1 死区效应产生机理分析56-57
• 4.3.2 死区效应补偿算法57-62
• 4.4 校正算法设计与系统影响分析62-67
• 4.4.1 校正算法设计概述62
• 4.4.2 三相并网逆变器PI 设计62-64
• 4.4.3 实际系统中PI 参数设计考虑因素64-66
• 4.4.4 重复控制算法66-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 系统仿真实验与结果分析68-77
• 5.1 MATLAB 系统仿真与实验波形68-74
• 5.1.1 理想模型下系统仿真68-71
• 5.1.2 考虑死区补偿与系统延时系统仿真71-73
• 5.1.3 加入重复控制系统仿真73-74
• 5.2 实际系统实验74-75
• 5.3 总结与展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-80
• 攻硕期间取得的研究成果80-81

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

三相功率因数校正系统控制算法研究与实现    莫小红

2010年太阳能光伏行业分析与2011年展望    

一种新的基于SVPWM策略的死区补偿方法    王庆义;邓歆;罗慧;尹泉;万淑芸;

三相逆变器采样模型重复控制研究    孙孝峰;孟令杰;杨超;

Z源逆变器研究    房绪鹏

基于重复控制和PI双闭环控制的三相四桥臂逆变器    张晋颖

三相PWM整流器及其控制    接峰

Z源整流器研究    谢晔源

三相可逆PWM变换器研究    王儒

Z源逆变器并网应用研究    蔡磊

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;

利用PSPICE仿真分析PWM控制电路    赵涛,姜卫东

全数字化抗三相不对称光伏正弦波逆变电源    叶爱芹;潘颖;

变频技术在医院污水处理工程中的应用    王军邦;

直流脉宽数字调速系统中电磁干扰的解决方法    张均华 ,肖国春 ,徐峰 ,王兆安

基于数字控制单相PFC系统的研究    莫丽琴;

双向激磁的Buck电路    孟繁钢,刘刚

有源逆变中SPWM工频误差问题的研究    闫国琦;李继宇;李明;魏得仙;梅慧兰;

《电力电子技术》实验教学改革    陈洁;

琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍    汪卫平;

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PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究    韩琳;李士杰;方科;张进;

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;

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;

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;

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;

斩波式交流中频阻焊电源及其控制系统    高文成;马铁军;张勇;杨思乾;

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

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

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

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

260kVA无源软开关辅助变流器研究    王小方

基于微分几何理论电力电子变换器非线性复合控制研究    乐江源

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

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

阻抗源能馈型交流电子负载的研究    董云连

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

基于DSP的异步电动机软起动控制系统研究    肖大志

海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究    刘强

PID参数自整定方法研究与控制器研制    孟祥泉

宽范围输入逆变器的研制    於晓龙

三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略    裘迅;方宇;王儒;邢岩;

三相功率因数校正(PFC)技术的综述(1)    杨成林;陈敏;徐德鸿;

数字化三相功率因数校正(PFC)技术的现状及发展趋势    定明芳;杜贵平;

有源功率因数校正器的控制策略综述    毛鸿,吴兆麟

电力电子装置谐波抑制及无功补偿技术的进展    王兆安,刘进军

电力系统谐波的危害及其抑制措施    张杨俊;王大伟;闫民华;

供电系统中谐波危害与治理    孙桂萍;徐良荣;

提高功率因数,降低电力设备的损耗    段丽媛;

三相PFC及其数字控制    方宇

三相高功率因数PWM变换器研究    刘冬梅

三相PWM整流器及其控制    接峰

Boost-PFC电路拓扑和控制算法的研究    郎芸萍

三相高功率因数校正技术的研究    陈映晖

基于DSP电网谐波检测与计量研究    白静

三相双开关PFC研究与设计    高文锋

蓄电池充放电装置用三相PWM整流器的研究    彭智刚

三电平单级功率因数校正技术的研究    于乐

针对不平衡负载三相逆变电源控制方法的研究    孙进,宋聚明,卢家林,苏彦民

基于空间矢量电流调节器的三相四桥臂逆变器的解耦控制研究    孙驰,毕增军,魏光辉

电压型PWM高频整流器统一数学模型及系统仿真    詹长江,康勇,刘平,陈坚

四桥臂三相逆变器的控制策略    阮新波,严仰光

三相高功率因数整流器的电流控制    杨德刚,刘润生,赵良炳

基于重复控制的SPWM逆变电源死区效应补偿技术    段善旭,孙朝晖,张凯,康勇,陈坚

三相四臂对逆变电源控制方法的研究    孙进,侯振义,苏彦民

基于abc坐标系空间矢量控制的三相四桥臂电压源型逆变器研究    吴睿;谢少军;

新颖的基于电压空间矢量三相双向整流器的研究    王永;沈颂华;关淼;

变流器波形库控制基本理论    孙孝峰;孟令杰;

基于重复控制技术的数字式逆变电源的研究    游志青

Z源逆变器的主电路研究    高奇

Z源逆变器控制方法的研究    顾斌

株洲南车时代电气股份有限公司250kW/500kW光伏并网逆变器通过TUV认证    

光伏发电系统及其应用    刘志军;魏塔;

小功率光伏并网逆变器    王守仁;金新民;杨海柱;

带孤岛效应检测的单周控制三相并网逆变器    于小辉;梁志珊;

光伏并网系统研究    曹海红;

阳光电源并网光伏逆变器率先通过“金太阳”认证    何为;

一种高频环节并网逆变器的实现方案    陈潼;赵荣祥;

基于无差拍控制的并网逆变器    刘伟;戴瑜兴;文劲松;

基于TMS320LF2407A的软件锁相环的设计与实现    安小丹;梁晖;

并网逆变器的自动重启程序设计    姜宪明;黄晓江;冬雷;杨耕;

微网中并网逆变器的一种改进下垂控制策略研究    史玉立;

基于频率偏移法的光伏并网逆变器孤岛检测    陈曦;李亚楠;陈阿莲;杜春水;张承慧;

一种基于dsPIC30F4011的并网逆变器锁相控制方法    何占宁;夏东伟;刘玉朋;马秀秀;

基于间接电流控制的改进型双BUCK并网逆变器    侯世英;肖旭;彭文雄;张闯;

并网逆变器直流注入控制策略研究    郭小强;邬伟扬;关雅娟;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

自主研制的10kW太阳能并网发电系统    于元;张志文;王文静;刘波;

LCL并网逆变器入网电流控制技术研究    徐志英;许爱国;谢少军;汤雨;

并网调节的不间断光伏电源    郑万雷;刘文良;

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;

京仪绿能光伏并网逆变器通过国际权威认证    黄倩

吕全亚：把复杂问题简单化    本报记者 孙人杰　实习生 钟天翼 黄星

光伏发电若要并网 直流先要变成交流    姜小莉 左裔

兆伏集团昂首光伏产业第一方阵    记者 姚秀峰

光伏逆变器在扬并网    记者 邹平　季煜

曹仁贤：清洁高效能源的守护者    本报记者 朱艳燕

世博会为我国光伏产业提供范本    辛桦

北京大型光伏逆变器基地奠基    记者 涂露芳

上广电与AE联合抢滩中国太阳能并网逆变器市场    杨娜

16家入围关键设备目录企业受益    本报记者 邢佰英

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

并网逆变器关键技术研究    姚志垒

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

多重电枢混合励磁风力发电系统的研究    杨勇

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

LCL型并网逆变器的解耦控制与优化设计    薛明雨

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究    殷进军

单相光伏并网逆变器的研制    施韵

光伏并网逆变器的研究    曹建平

两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究    王翀

500W光伏并网逆变器的设计    朱铭炼

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

10kW光伏并网逆变器的研制    刘志强

基于模糊控制技术的三相光伏并网逆变器的研究    彭倬

1kVA单级式光伏并网逆变器的研制    孙继健

微电网三相并网逆变器硬件研究与设计    周迪

基于间歇性双边无功率扰动的三相并网逆变器孤岛检测研究    张俊