H6拓扑单相光伏并网逆变器的研究与设计

发布时间：2019-07-13 20:23

【摘要】：随着当今世界能源危机日益加剧,化石能源导致的环境污染日趋严重,对太阳能等新能源的开会和利用备受瞩目,其中以光伏逆变器为核心的光伏并网发电系统已取得诸多发展。如何缩小体积、提高安全性以满足居民住宅、商业办公等场合的应用需求,如何提高系统效率、响应速度及并网电能质量,成为光伏逆变器的研究热点。在此背景下,本文围绕光伏逆变器展开研究,主要完成了以下工作:1.根据光伏阵列等效电路研究其输出特性,在对常用的最大功率点跟踪算法进行对比分析的基础上,提出将恒定电压法与变步长扰动观测法结合改进,兼顾算法的快速性和准确性,而后通过建模仿真验证了方法的有效性。2.介绍多种逆变桥式拓扑,阐述了常用H4桥拓扑及新型H6桥拓扑的工作原理,对效率、漏电流抑制能力等进行比较分析,决定本文逆变器采用H6拓扑,该拓扑效率较高且抑制漏电流能力强,综合性能优良。3.详细阐述了基于功率前馈的电压电流双闭环并网控制策略。电压外环采用PI控制,并添加数字滤波环节以减少谐波含量;为提高系统动态响应速度引入了功率前馈控制;电流内环采用响应快、精度高的无差拍控制方法,并针对该方法存在的延时问题,提出了一种预测型无差拍控制方法,改善并网电流质量。仿真和实验结果均验证了该并网控制策略具有良好的控制效果。4.在论述孤岛效应原理的基础上,介绍了多种孤岛检测方法。对主动频率扰动法检测效果受到本地负载性质影响的问题,提出了改进的周期性双向正反馈主动频率扰动法,仿真结果表明该方法可有效检测孤岛效应。5.设计研制逆变器样机。给出了硬件整体结构及部分电路的原理图、核心元器件选型和整体软件流程,并对其进行性能测试,样机运行良好,各项性能均符合预期要求。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM464;TM615

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本文编号：2514263