太阳能光伏发电双模式逆变器控制策略研究.pdf

山东大学硕士学位论文太阳能光伏发电双模式逆变器控制策略研究姓名:王彦申请学位级别:硕士专业:电力电子与电力传动指导教师:王玉斌20090430摘要世界能源危机和环境恶化促使开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展成为人类当前的首要任务。而随着太阳能电池和电力电子技术的不断进步,光伏发电技术和产业不仅是当今能源的一个重要补充,更具备成为未来主要能源的潜力。当前,光伏发电不断向低成本、高效率和高功率密度方向发展,太阳能光伏利用的主要形式将是并网发电系统。本文主要工作是研究一种光伏发电并网/独立双模式逆变器的控制策略,这种逆变器不仅可靠性好,而且能提高可再生能源利用率。文章对光伏发电应用形式和并网逆变器的分类进行了阐述,综合考虑可靠性、工作效率和成本,选择两级全桥结构逆变器作为研究对象,该拓扑结构多应用于小型并网逆变器。通过分析比较各种电流控制方式,选择单极性控制方式来产生本文逆变器控制信号。根据系统具体情况,在不同的运行模式下应用不同的控制策略。并网运行时,电网决定逆变器的输出电压,逆变器看作电流源,采用电流双闭环控制输出电流;独立运行时,逆变器采用电流电压闭环控制输出电压。并利用对两种模式下工作的单相和三相逆变器进行仿真。依据瞬时无功理论,提双模式逆变器在两种模式间切换的时候,容易对负载、电网和电源本身造成冲击和干扰,需要采取有效的切换控制方法来减少这种影响。本文详细分析了独立模式和并网模式之间切换过程,并对不同的切换顺序进行比较,并给出一种两种模式间无缝切换的控制方法。利用切换过程进行建模仿真,结果证明了这种模式切换方法的可行性。介绍了以为核心的控制电路,并对部分硬件设计进行了分析,给出了部分软件流程图。关键字:光伏发电系统;逆变器;并网运行;独立运行;无缝切换出一种应用在三相电路的软件锁相环,仿真结果显示该锁相环锁相效果良好。—甌,甒山东大学硕士学位论文.,,..琲瑃琤.,猚·.琲猘·甌琣猻—.甎·.畍——猵簆;卵猚琣山东大学硕士学位论文·甋;;猘;猵,.琲琫甋··瓵..“瓦疋乃墨‰∞%如钿出附磊她符号说明坳%:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:期:本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:第滦髀太阳能光伏发电的背景和优势滥伐导致植物大量减少后,大气中二氧化碳积累更加明型¨。能源是人类社会存在与发展的重要物质基础和动力源泉。目前的世界能源结构以煤炭、石油、天然气等化石燃料为主体,而化石能源是不可再生的能源,大量耗用终将枯竭。人类燃烧化石燃料来满足自身的能源需求,同时也带来了大量的二氧化碳排放。仅凭植物的光合作用无法全部吸收大气中多余的二氧化碳,特别是乱砍大气中主要成分F脱跗对于太阳光辐射到地球和地表热辐射至外太空,具有相同的传播能力,但是与温室效应相关的气体缍趸肌⒊粞醯阻碍了红外频谱区的光从地球至外太空的热辐射,导致地表温度升高,这就是温室效应【俊相关资料显示,温室效应将使南、北两极的冰盖融化,导致海平面上升,四分之一的人类生活空间将由此受到极大威胁【俊5鼻叭死辔拿鞯母叨确⒄褂氲厍蛏环境的快速恶化己经形成一对十分突出的矛盾。用可再生能源和新能源全面取代化可再生能源主要有如下几种【:风能、水能、太阳能、地热能、生物能、氢能和工业界的普遍重视。本文将以太阳能发电作为研究背景,分析太阳能发电的相关尬廴荆禾裟芊⒌绮徊魏畏掀铮曰肪澄薏涣加跋欤试吹钠毡樾裕夯静皇艿赜蛳拗疲皇堑厍溆蟹岣挥肭贩岣恢穑榛睿禾裟芊⒌缦低巢捎媚?榛沧吧杓疲ㄉ柚芷诙蹋梢愿诵谐杀拘。禾裟懿挥萌剂希诵谐杀竞苄。颐挥性硕考灰石能源,进行一场新的工业革命,不仅是出于生存的需要,而且是世界经济可持续发展的必然要求。和潮汐能等。其中,太阳能是新