3kW光伏并网逆变器的研制

发布时间：2017-12-14 18:16

本文关键词：3kW光伏并网逆变器的研制

【摘要】：在传统能源日趋短缺,环境污染日益严重的背景下,光伏发电由于具备分布范围广,储量大,无污染等优点,越来越受到各国的重视。在整个光伏并网发电系统中,并网逆变器是实现能量转换及并网控制的核心,其性能在很大程度上决定着并网发电系统的稳定性及效率,因此,光伏并网逆变器的研制及其重要。本研究设计了一种3kW的光伏并网逆变器,经过对比和分析,主电路拓扑采用两级式非隔离型结构,前级采用DC/DC直流升压变换器完成光伏阵列输出直流电压的升压功能,以及最大功率点跟踪(MPPT),后级采用了单相全桥逆变器,完成逆变并网控制及孤岛检测。本研究对光伏并网逆变器的最大功率点跟踪技术(MPPT)与孤岛检测技术进行了深入的研究。在最大功率点跟踪研究中,首先分析了外界因素对光伏阵列的输出特性的影响以及负载阻抗对光伏阵列输出功率的影响,然后分析了光伏电池最大输出功率的控制算法,在研究最大功率点控制算法中,对比目前几大主流算法,如恒定电压法,定步长的扰动观察法,分析了各控制算法在进行MPPT控制上的优缺点;在前面的MPPT控制算法的理论基础上,介绍了两种改进的算法,通过Matlab/Simulink仿真分性,验证了改进型算法的优越性,并确定了本文所采用的模糊控制算法。在孤岛检测技术研究中,首先分析了孤岛产生原因,说明了它的危害性以及研究孤岛保护的必要性,然后对孤岛检测常用的被动法检测和主动法检测进行分析和比较,针对传统检测方法的缺陷以及电网的实际运行情况,提出了一种改进型的双向周期扰动主动频移法,通过Matlab/Simulink仿真验证,证明该改进型控制算法的可行性。通过对系统整体方案的研究,并对3k W单相光伏并网逆变器进行了硬件和软件的设计,最终按此方案搭建了一台样机,并对样机进行了测试,验证了本研究所提出的技术指标。样机的验证结果表明:采用本系统的设计和控制策略,能够达到国家规定的并网要求,并且可以得到较高质量的并网电流。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464

【二级参考文献】

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