电流型光伏并网逆变器研究

发布时间：2019-04-18 11:26

【摘要】：太阳能具有储量大、易获得、无污染等优点，在光伏发电系统中具有广阔的应用前景。传统光伏发电系统中通常采用具有降压特性的电压型逆变器，需要增加额外的升压环节才能实现并网目标，导致拓扑结构复杂、成本高并且功率损耗增加。而电流型逆变器本身具有升压特性，不需要额外的升压环节即可实现系统最大功率跟踪和并网目标。 本文主要对单相电流型逆变器(Current Source Inverter, CSI)进行了研究，内容包括以下几个方面： 首先分析了单相电流型逆变器在光伏并网系统中应用的优越性，建立其小信号数学模型，并对其调制策略和工作原理进行了介绍，为控制系统的设计提供了理论依据。在单相电流型逆变器并网系统中应用典型PI调节器，构成直流侧电流内环和交流侧电流外环，，得到了较好的控制性能。 在此基础上，本文针对电流型逆变器交流侧具有暂态震荡的缺点，在分析其形成原因的基础上，引入线性二次型(Linear Quadratic, LQ)最优控制，应用遗传算法对线性二次型最优控制的加权矩阵进行设计，以实现系统稳态最优的控制目标；研究了光伏电池的输出特性以及最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)算法，将单相电流型逆变器应用到光伏并网系统中，使光伏系统的输出达到并网指标要求。 最后，本文对主电路、驱动电路以及控制电路的硬件进行了设计，并对软件部分进行说明，在理论分析的基础上，搭建了400W单相电流型光伏并网逆变器系统的实验平台，对方案的可行性和有效性进行了实验验证。
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【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464;TM615

【参考文献】

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本文编号：2460008