单相非隔离光伏并网逆变器拓扑及反孤岛策略研究

发布时间：2020-06-30 17:42

【摘要】：自工业革命以来,人类活动对传统能源无计划无节制的开采利用已经造成了严重的环境问题。科学有效的解决方案是寻找并开发清洁能源,降低由化石能源带来的环境污染,保证社会发展的可持续性。因此,绿色环保的光伏发电已成为研究热点。本文首先介绍了光伏发电技术的研究背景和现状以及相关并网标准,对光伏并网逆变系统中共模电流的成因和危害做了说明,并详细分析了常见单相光伏并网逆变器的主电路拓扑、工作过程及产生的共模电压与共模电流。分析指出现有可抑制共模电流的单相非隔离光伏并网逆变器拓扑不能同时满足效率、损耗、成本的要求。随后对孤岛效应的成因和危害以及常用的孤岛检测方法做了介绍。针对以上分析,本文提出了一种应用在分布式MPPT光伏系统中的高效率、低损耗、低成本的可抑制共模电流的新型单相非隔离光伏并网逆变器拓扑,并对其电路结构、工作原理、共模电压与共模电流及性能优势做了详细分析。接着论述了单相光伏并网逆变系统的控制结构、原理及适用的孤岛检测方法,介绍了系统硬件电路与软件程序设计。最后利用Matlab/Simulink对单相光伏并网逆变系统、基于本拓扑的共模电压与共模电流和应用AFD法的单相光伏并网逆变系统进行仿真验证,同时还搭建了硬件实验平台对SPWM驱动波形、电流环、并网输出特性进行了实验研究。仿真与实验结果证明了本文提出的一种可抑制共模电流的新型单相非隔离光伏并网逆变器拓扑的可行性和理论分析的正确性。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM464
【图文】：

对能,世界,发电技术,化石能源

发电技术概述发电技术的研究背景是人类赖以生存的物质基础。在过去的几百年中，人类社会的发展大多利用化石能源的基础上。随着人类对能源需求的日益增加，化石能源的竭。瑞士银行近期发布报告指出，世界已证实石油储量有 1.8 万亿桶，消费水平，世界石油仅可开采 46 年。根据中国能源研究会等业界机构测，中国煤炭消费量的峰值将在 2020 年左右到来。如图 1-1 所示，若以，预测到 2030 年时世界对能源的需求将增加至 159％[1]。

拓扑图,并网逆变器,电压源,拓扑

孤岛保护：小型光伏发电站应具备快速检测孤岛现象并及分离从而进行保护的功能。率：无变压器型逆变器最大效率不得低于 96%，含变压器于 94%。网逆变器概述网逆变器拓扑分类电系统若接入电网即为有源逆变系统[11]。光伏组串输出的电逆变器作为光伏并网系统的核心[12]可以将直流电变换成交流逆变器根据直流侧特性可分为电压源型和电流源型。电压源器的区别在于，前者在直流侧并联电容而后者是串联电感[14,图 1-2 和图 1-3 所示。

【参考文献】