含单相非隔离逆变器光伏并网发电系统的研究

发布时间：2023-08-29 22:33

　　传统化石能源日益增长的消耗带来了能源短缺与环境污染等世界性的问题,于是可再生能源的合理开发与利用逐渐成为各国解决能源与环境问题的重要手段。光伏发电是绿色环保的太阳能最主要的利用形式之一。由于光伏电池板直接输出直流,若要将电能馈送到电网以实现并网,还需要逆变器将直流电转换为交流电。相比于隔离型并网逆变器,非隔离型并网逆变器的体积较小、重量较轻、成本较低并且效率较高,是未来并网逆变器的发展方向,但面临着高频漏电流的问题,会加大系统的损耗,导致设备存在安全隐患,甚至有危及人身安全的可能。本文以含单相非隔离逆变器的光伏并网发电系统为研究对象,对非隔离逆变器的拓扑以及光伏并网发电系统的控制策略做了详细的分析与研究。对非隔离光伏并网逆变器的漏电流是如何产生的以及影响漏电流大小的相关因素等问题进行研究,进一步推导漏电流分析的等效电路,讨论抑制漏电流的相关措施。研究国内外学者提出的低漏电流的逆变器拓扑结构,根据学者提出的拓扑间的演化规律对Heric拓扑进行变换,得到一种新型中点钳位拓扑,对新型拓扑工作模态进行分析,从理论上说明其在续流阶段断开光伏电池与电网之间的电气连接,并通过中点钳位支路将两桥臂中点...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 光伏并网逆变器结构
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 非隔离光伏并网逆变器拓扑
        1.3.2 并网电流控制
    1.4 本文的主要内容
第2章 漏电流分析与新型逆变拓扑的演变
    2.1 漏电流产生原理
    2.2 漏电流分析等效电路
    2.3 漏电流抑制措施
    2.4 低漏电流新型拓扑
    2.5 新型拓扑的数学模型
    2.6 仿真验证
    2.7 本章小结
第3章 光伏并网发电系统前级控制策略
    3.1 光伏电池的模型及特性
        3.1.1 光伏电池的数学模型
        3.1.2 光伏电池的输出特性
    3.2 DC/DC变换电路
        3.2.1 DC/DC变换电路的选择
        3.2.2 Boost电路工作原理
        3.2.3 Boost电路参数设计
    3.3 MPPT算法
        3.3.1 MPPT系统工作原理
        3.3.2 扰动观察法
        3.3.3 自适应变步长扰动观察法
    3.4 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第4章 光伏并网发电系统后级控制策略
    4.1 逆变并网控制策略分析
    4.2 锁相环技术
        4.2.1 锁相环工作原理
        4.2.2 单相数字锁相环
    4.3 基于SOGI的单相锁相环
    4.4 电压电流双闭环控制
        4.4.1 基于PI调节的电压外环控制
        4.4.2 基于PI+电网电压前馈的电流内环控制
    4.5 入网滤波器设计
        4.5.1 入网滤波器的选择
        4.5.2 滤波电感的参数设计
        4.5.3 滤波电容的参数设计
    4.6 开关管的选取
    4.7 仿真结果分析
    4.8 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 研究内容总结
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3844417