5KW非隔离式单相逆变并网的探究

发布时间：2017-09-02 18:05

  本文关键词：5KW非隔离式单相逆变并网的探究

  更多相关文章： 非隔离 单相 并网 H6桥 PI+电压前馈

【摘要】：当今世界,能源与环境问题是一个引发全球热议的话题,在环境质量不断下降、能源正逐渐减少的总趋势下,新能源的开发和利用受到了前所未有的关注和重视。光伏发电清洁污染小,是可再生能源,在未来的时间里将有着更为广阔的发展远景。在并网发电系统中,逆变器是最为关键部分之一,拓扑类型的逆变效率直接关系着自身的利用价值。一般的桥式拓扑结构存在效率低、漏电流大等不足之处,在此基础上本文提出了H6桥逆变拓扑,相较于其他H桥,改善了效率低和漏电流大的问题。本文主要研究了以下方面的内容：1.比较分析几种常见的H桥拓扑的原理以及效率、性能等,提出本文所采用的逆变结构H6桥,这种拓扑结构具有减小漏电流、提高效率等优势。2.采用了L型滤波电路,并且对滤波电路的电感参数进行了较为详细的设计。3.重点分析了光伏并网的控制技术,探究了PR控制技术的原理以及它的优缺点,接着同样探究了PI控制的原理及其优缺点,针对这种控制方法的不足之处,在此基础上引出了PI调节+电压前馈控制,提高了系统的稳定性和抗干扰能力。4.在Matlab/Simulink平台上搭建了本文所述系统的仿真模型,分别对PI控制和PI调节+电压前馈控制方法进行仿真分析,仿真结果表明加入电压前馈控制后,系统的抗干扰能力和抑制谐波的能力较之于PI调节控制都得到了不同程度的提高。研制了一台5KW的样机,进行了相关实验的验证。仿真和实验结果表明本文采用的H6桥逆变拓扑有着较高的效率和较小的漏电流。PI调节+电压前馈控制方法能够减小反馈控制的压力,致使反馈系统的增益较之于其他可以取值偏小一点,这些将提高系统的抗干扰能力和抑制谐波的能力。
【关键词】：非隔离 单相 并网 H6桥 PI+电压前馈
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464;TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 课题的背景及意义12-14
• 1.2 国内外光伏并网逆变的发展现状14-17
• 1.2.1 国外光伏并网逆变发展现状15-16
• 1.2.2 国内光伏并网逆变发展现状16-17
• 1.3 本文的主要研究内容17-20
• 2 光伏发电系统的基本原理及其关键技术20-32
• 2.1 光伏并网发电系统基本原理简介20-24
• 2.2 光伏并网逆变器的关键技术24-31
• 2.2.1 最大功率跟踪25-27
• 2.2.2 功率变换技术27-30
• 2.2.3 逆变并网电流的控制30-31
• 2.3 本章小结31-32
• 3 基于H6的单相非隔离型光伏并网逆变器的数学建模32-48
• 3.1 单相逆变拓扑简介32
• 3.2 几种常用H桥的分析32-42
• 3.2.1 几种常用H桥的基本原理32-40
• 3.2.2 几种常用H桥的比较40-42
• 3.3 H6桥的单相光伏并网逆变器的数学建模42-44
• 3.4 滤波电感的参数设计44-46
• 3.5 本章小结46-48
• 4 基于H6的单相非隔离型的逆变并网控制技术及仿真分析48-62
• 4.1 基于PR控制的逆变并网控制技术48-50
• 4.1.1 PR控制的基本原理48-49
• 4.1.2 PR控制的不足49-50
• 4.2 基于PI控制的逆变并网控制技术50-54
• 4.2.1 PI控制的基本原理及对系统性能的改善效果50-53
• 4.2.2 PI控制的不足53-54
• 4.3 PI调节+电压前馈控制的优点54-56
• 4.4 控制方案的仿真分析56-61
• 4.4.1 基于H6桥的逆变并网系统的仿真模型57-58
• 4.4.2 PI调节+电压前馈控制的并网仿真分析58-61
• 4.5 本章小结61-62
• 5 光伏并网逆变器的软硬件系统设计62-74
• 5.1 系统性能指标62
• 5.2 系统的硬件设计62-68
• 5.2.1 系统的主电路设计62-66
• 5.2.2 系统的采样电路设计66-68
• 5.3 系统的软件设计68-72
• 5.3.1 系统软件设计的总体框架及程序设计68-70
• 5.3.2 正弦参考波的产生70-71
• 5.3.3 锁频锁相控制71-72
• 5.4 本章小结72-74
• 6 结论74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-82
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果82

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本文编号：780039