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微电网并网逆变器系统设计

发布时间:2018-06-30 22:18

  本文选题:光伏发电 + 并网逆变器系统 ; 参考:《太原科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:近年来,随着工业的迅猛发展和用电需求的增多,传统电力系统的弊端如能源危机、环境污染等问题日渐凸显,因此,微电网必然成为未来的发展趋势。微电网是集多种分布式能源,推动集中和分散协调统一的新型网络结构,位置灵活、节能环保、结构多样,实现即插即用,提高了电力系统的稳定性和安全性。光伏发电以其灵活性、洁净性和广泛性成为最具前途的微源之一。太阳能取之不尽、用之不竭,绿色环保,迎合能源的可持续发展,是世界公认的最理想的新型替代源,因此,研究基于光伏发电的并网技术具有十分重要的意义。本文主要研究微电网光伏并网逆变器系统的设计。论文首先分析了系统的总体结构、逆变器的选型及控制方式的选取,分析了光伏阵列的输出特性及MPPT控制策略,并搭建了MATLAB仿真进行对比验证。其次,在并网双闭环控制及SVPWM的理论基础上对电压外环-电流内环及锁相环进行设计。通过几种传统的孤岛检测方法的分析,本文提出一种基于小波分析的孤岛检测法,并通过仿真验证了该方法检测效率快、精度高且克服了检测盲区及谐波污染问题。最后对并网逆变器系统进行软硬件设计,包括升压逆变电路、驱动采样电路、控制电路、辅助电路的硬件设计及各部分控制算法在DSP中的软件实现。根据理论分析搭建MATLAB仿真模型,验证设计的可行性,根据软硬件设计,搭建实验平台,给出实验波形,试验结果表明:本设计很好的完成并网,且符合国家并网要求。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of industry and the increase of electricity demand, the disadvantages of traditional power system, such as energy crisis, environmental pollution and so on, have become increasingly prominent. Therefore, microgrid is bound to become the development trend in the future. Microgrid is a new type of network structure, which gathers a variety of distributed energy sources and promotes centralized and decentralized coordination and unification. It is flexible in location, energy saving and environmental protection, and diverse in structure. It realizes plug and play, and improves the stability and security of power system. Photovoltaic power generation has become one of the most promising microsources for its flexibility, cleanliness and universality. Solar energy is inexhaustible, green environmental protection, to meet the sustainable development of energy, is recognized as the world's most ideal new alternative source, so it is very important to study grid-connected technology based on photovoltaic power generation. This paper mainly studies the design of photovoltaic grid-connected inverter system in microgrid. Firstly, this paper analyzes the overall structure of the system, the selection of inverter and control mode, analyzes the output characteristics of photovoltaic array and MPPT control strategy, and builds a MATLAB simulation for comparison. Secondly, based on the theory of grid-connected double closed loop control and SVPWM, the voltage outer loop, current inner loop and phase locked loop are designed. Based on the analysis of several traditional islanding detection methods, this paper presents an islanding detection method based on wavelet analysis. The simulation results show that the method is efficient, accurate and overcomes the problems of blind spot detection and harmonic pollution detection. Finally, the hardware and software of grid-connected inverter system are designed, including boost inverter circuit, driving sampling circuit, control circuit, auxiliary circuit and the software implementation of each part of the control algorithm in DSP. According to the theoretical analysis, the MATLAB simulation model is built to verify the feasibility of the design. According to the design of hardware and software, the experimental platform is built, and the experimental waveform is given. The experimental results show that the design is very good and meets the requirements of national grid connection.
【学位授予单位】:太原科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM464;TM727

【参考文献】

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本文编号:2087027

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