H6型单相光伏并网逆变器控制策略的研究与设计
发布时间：2021-11-08 08:39
随着可再生能源的快速发展,分布式光伏发电系统受到广泛关注。而并网逆变器作为最为核心的电能转换部件,其拓扑结构及相应控制策略对整个分布式发电系统稳定运行的可靠性及效率均有重大影响。鉴于非隔离型逆变器具备结构简单、效率高、成本低等优势,本文设计了基于H6型非隔离并网逆变器的单相两级式光伏发电系统,以提高系统稳定运行效率及并网电能质量为研究目的开展了以下研究。首先,介绍了 H6型逆变器工作原理,明确选用H6拓扑的优势所在,搭建前级升压后级逆变的单相光伏并网发电体系综合控制框架,并完成Boost升压及LC滤波电路参数设计。然后,针对传统最大功率点追踪技术存在的转换效率低、收敛速度慢等问题,提出一种基于粒子群优化的天牛须搜索算法,利用粒子群的全局搜索思想优化天牛个体位置及移动方向。建立光伏电池Simulink仿真模型,分析其输出特性,阐述最大功率追踪算法原理并设置算法参数后进行仿真,仿真结果表明:不管外界环境是否出现突变情况,所提控制策略均可快速找到最大功率点并有效降低输出震荡幅度。此外,针对比例多重准谐振控制策略存在的运算成本高、设计难度大等问题,提出一种比例重复控制应用于H6型逆变器中。该控...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国光伏发电累计装机容量趋势图??
电能质量，对太阳能大??规模开发利用具有重要现实意义。??２００００??１８０００?１７４００??１６０００??１４０００?１３０２５??１２０００?８??１００００?７７４２?Ｉ??６０００?４３１８?Ｉ?Ｉ?０６１??４＿?现２?２咖?｜?｜９６６?議??２。。。８９．３０?３５０。?７。。〇?蒙?１。＆６７?，。６?｜〇３２?画麗?｜??２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??鐵总装机量鐵分布式光伏??图１．１我国光伏发电累计装机容量趋势图??１．２光伏发电系统的体系结构??根据与电网连接与否，光伏发电系统可分为离网和并网型［１（）］。离网型类似一??种便携式电源，常用于给偏远山区等无电地区供电，该系统结构较为简单，如图??１．２所示，组成模块包括：光伏（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ，?ＰＶ）组件、直流控制器、蓄电池、??逆变器及相应负载。光伏板所产电能除了可用于给负载供电外，多余的电能还可??储存于蓄电池中备用。??ｍｆｉｌｒ??，爾：??Ｉ?Ｉ?ＩＩＩ???ｐＨ直流负载??／?／?／?／?／叫直流控制器蓄电池卜????ｌｌＬＬＩ?ｙ?交流负载??光伏阵列?１．?＾??图１．２离网光伏发电系统结构框图??２??
?第１章绪论???如图１．３所示，由ＰＶ组件、逆变器和电网三部分便可构成一较为简单的并??网系统。其中ＰＶ组件所产电能将由电网实现再分配，省掉了离网系统中的蓄电??池装备，减小了系统体积、节约发电成本，应用范围更广，如光伏建筑、大型光??伏电站等［１１］。??ＩＩＤＣ／ＡＣ逆变器?１?电网??光伏阵列?｜交流负载??图１．３并网光伏发电系统结构框图??并网应用中，光伏电池搭配不同的分布方式，可生产千瓦至兆瓦等不同功率??等级的电能，据此，可将光伏逆变器并网系统细分为集中式、串式和多串式以及??交流模块式等四种类型［１２１。鉴于已有大量相关文献及参考书目均己详细阐述这??些结构［１３％，故不再赘述，仅给出相关结构示意框图，如图１．４（ａ）－（ｄ）所示。??ｐｖ?￣?＇？?ｐｖ?￣??；ｉ??????ｌｙｒＴｔ?ｌ＾ｒｔｎ?—??ｉ?＼?ｙ?ｐｙ?＾￣［—ｓ?＞，ｖ〈????????ＰＶ〈?？？?”ｖ〈一??＞?ＰＶ?ｐｖ〈?？?？〉Ｉ＇Ｖ??Ｐ￣?￣ｎ?Ｘ－Ｌ?Ｊ－Ｌ?－－??？?＾＾????Ｉ?｜???Ｋ??ｌ＞＾（?Ｉ??＞?ＰＶ」?＇―ＰＶ〈?〉ｒｖ」?Ｉ?Ｌ?ｕ?￣ｒ?■???—ｉ?Ｈ—?ｒ＿｜＿?—ｉ??＊?〉ｐｖ?＾?Ｓ?ｉ’ｖ〈??ｎｒ￣７?ｄｃ＂／７??＼ｃ．?????（ａ）集中式结构?（ｂ）串式结构?（ｃ）多串式结构?（ｄ）交流模块式结构图??１．４光伏逆变器并网结构??毫无疑问，光伏并网逆变器作为至关重要的电能变换器件，是整个并网系统??的技术关键，可将其按图１．５所示细分为以下４种结构。??工频隔
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进的低损耗并网逆变器双矢量模型预测电流控制方法[J]. 郭磊磊,晋玉祥,罗魁. 电力自动化设备. 2019(10)
[2]基于自适应粒子群算法在光伏阵列多峰值系统MPPT的控制[J]. 郭洪宾,于惠钧,李云钢,罗梓张,申广. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2019(02)
[3]基于SABAS不同环境下的MPPT控制方法[J]. 汪玉凤,王燚增,田晋羽. 电力系统及其自动化学报. 2020(01)
[4]中国光伏产业发展现状与展望[J]. 王勃华. 电力设备管理. 2019(02)
[5]级联H桥光伏并网逆变器漏电流抑制调制策略[J]. 叶满园,康力璇. 电力系统及其自动化学报. 2019(07)
[6]局部阴影条件下光伏阵列MPPT模糊控制最优算法[J]. 刘建成. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2018(04)
[7]太阳能发展“十三五”规划[J]. 太阳能. 2016(12)
[8]一种开路电压和短路电流相结合的MPPT算法研究[J]. 高金辉,李国成. 电力系统保护与控制. 2015(24)
[9]采用PI+重复控制的并网逆变器控制耦合机理及其抑制策略[J]. 张兴,汪杨俊,余畅舟,乔彩霞,周岩峰,倪华. 中国电机工程学报. 2014(30)
[10]中国太阳能光伏发电的发展现状及前景[J]. 胡云岩,张瑞英,王军. 河北科技大学学报. 2014(01)
硕士论文
[1]基于粒子群-细菌觅食算法的光伏发电MPPT[D]. 朱志国.安徽理工大学 2019
[2]并网型单相光伏逆变器控制系统的研究[D]. 郁恒恒.安徽理工大学 2018
[3]一种基于H6桥的单相光伏并网逆变器的研究[D]. 王旭.陕西科技大学 2017
[4]H6拓扑单相光伏并网逆变器的研究与设计[D]. 周宁.浙江大学 2017
[5]基于遗传算法优化的RBF神经网络在光伏发电MPPT中的应用[D]. 曾钰.湖南工业大学 2015
[6]基于H6桥的高效单相光伏并网逆变器的研制[D]. 梁平生.华南理工大学 2013
[7]中国光伏产业发展战略研究[D]. 杨威.西南财经大学 2013
[8]单相光伏并网逆变器研究[D]. 施凯敏.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3483385
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国光伏发电累计装机容量趋势图??
电能质量，对太阳能大??规模开发利用具有重要现实意义。??２００００??１８０００?１７４００??１６０００??１４０００?１３０２５??１２０００?８??１００００?７７４２?Ｉ??６０００?４３１８?Ｉ?Ｉ?０６１??４＿?现２?２咖?｜?｜９６６?議??２。。。８９．３０?３５０。?７。。〇?蒙?１。＆６７?，。６?｜〇３２?画麗?｜??２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??鐵总装机量鐵分布式光伏??图１．１我国光伏发电累计装机容量趋势图??１．２光伏发电系统的体系结构??根据与电网连接与否，光伏发电系统可分为离网和并网型［１（）］。离网型类似一??种便携式电源，常用于给偏远山区等无电地区供电，该系统结构较为简单，如图??１．２所示，组成模块包括：光伏（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ，?ＰＶ）组件、直流控制器、蓄电池、??逆变器及相应负载。光伏板所产电能除了可用于给负载供电外，多余的电能还可??储存于蓄电池中备用。??ｍｆｉｌｒ??，爾：??Ｉ?Ｉ?ＩＩＩ???ｐＨ直流负载??／?／?／?／?／叫直流控制器蓄电池卜????ｌｌＬＬＩ?ｙ?交流负载??光伏阵列?１．?＾??图１．２离网光伏发电系统结构框图??２??
?第１章绪论???如图１．３所示，由ＰＶ组件、逆变器和电网三部分便可构成一较为简单的并??网系统。其中ＰＶ组件所产电能将由电网实现再分配，省掉了离网系统中的蓄电??池装备，减小了系统体积、节约发电成本，应用范围更广，如光伏建筑、大型光??伏电站等［１１］。??ＩＩＤＣ／ＡＣ逆变器?１?电网??光伏阵列?｜交流负载??图１．３并网光伏发电系统结构框图??并网应用中，光伏电池搭配不同的分布方式，可生产千瓦至兆瓦等不同功率??等级的电能，据此，可将光伏逆变器并网系统细分为集中式、串式和多串式以及??交流模块式等四种类型［１２１。鉴于已有大量相关文献及参考书目均己详细阐述这??些结构［１３％，故不再赘述，仅给出相关结构示意框图，如图１．４（ａ）－（ｄ）所示。??ｐｖ?￣?＇？?ｐｖ?￣??；ｉ??????ｌｙｒＴｔ?ｌ＾ｒｔｎ?—??ｉ?＼?ｙ?ｐｙ?＾￣［—ｓ?＞，ｖ〈????????ＰＶ〈?？？?”ｖ〈一??＞?ＰＶ?ｐｖ〈?？?？〉Ｉ＇Ｖ??Ｐ￣?￣ｎ?Ｘ－Ｌ?Ｊ－Ｌ?－－??？?＾＾????Ｉ?｜???Ｋ??ｌ＞＾（?Ｉ??＞?ＰＶ」?＇―ＰＶ〈?〉ｒｖ」?Ｉ?Ｌ?ｕ?￣ｒ?■???—ｉ?Ｈ—?ｒ＿｜＿?—ｉ??＊?〉ｐｖ?＾?Ｓ?ｉ’ｖ〈??ｎｒ￣７?ｄｃ＂／７??＼ｃ．?????（ａ）集中式结构?（ｂ）串式结构?（ｃ）多串式结构?（ｄ）交流模块式结构图??１．４光伏逆变器并网结构??毫无疑问，光伏并网逆变器作为至关重要的电能变换器件，是整个并网系统??的技术关键，可将其按图１．５所示细分为以下４种结构。??工频隔
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进的低损耗并网逆变器双矢量模型预测电流控制方法[J]. 郭磊磊,晋玉祥,罗魁. 电力自动化设备. 2019(10)
[2]基于自适应粒子群算法在光伏阵列多峰值系统MPPT的控制[J]. 郭洪宾,于惠钧,李云钢,罗梓张,申广. 湖南文理学院学报(自然科学版). 2019(02)
[3]基于SABAS不同环境下的MPPT控制方法[J]. 汪玉凤,王燚增,田晋羽. 电力系统及其自动化学报. 2020(01)
[4]中国光伏产业发展现状与展望[J]. 王勃华. 电力设备管理. 2019(02)
[5]级联H桥光伏并网逆变器漏电流抑制调制策略[J]. 叶满园,康力璇. 电力系统及其自动化学报. 2019(07)
[6]局部阴影条件下光伏阵列MPPT模糊控制最优算法[J]. 刘建成. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2018(04)
[7]太阳能发展“十三五”规划[J]. 太阳能. 2016(12)
[8]一种开路电压和短路电流相结合的MPPT算法研究[J]. 高金辉,李国成. 电力系统保护与控制. 2015(24)
[9]采用PI+重复控制的并网逆变器控制耦合机理及其抑制策略[J]. 张兴,汪杨俊,余畅舟,乔彩霞,周岩峰,倪华. 中国电机工程学报. 2014(30)
[10]中国太阳能光伏发电的发展现状及前景[J]. 胡云岩,张瑞英,王军. 河北科技大学学报. 2014(01)
硕士论文
[1]基于粒子群-细菌觅食算法的光伏发电MPPT[D]. 朱志国.安徽理工大学 2019
[2]并网型单相光伏逆变器控制系统的研究[D]. 郁恒恒.安徽理工大学 2018
[3]一种基于H6桥的单相光伏并网逆变器的研究[D]. 王旭.陕西科技大学 2017
[4]H6拓扑单相光伏并网逆变器的研究与设计[D]. 周宁.浙江大学 2017
[5]基于遗传算法优化的RBF神经网络在光伏发电MPPT中的应用[D]. 曾钰.湖南工业大学 2015
[6]基于H6桥的高效单相光伏并网逆变器的研制[D]. 梁平生.华南理工大学 2013
[7]中国光伏产业发展战略研究[D]. 杨威.西南财经大学 2013
[8]单相光伏并网逆变器研究[D]. 施凯敏.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3483385
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