2kW单相光伏并网发电系统的设计.pdf

ハ喙夥⑼⒌缦低的设计湖南大学硕士学位论文学校代号:学密级:公开号:
·瓻.
!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤作者签名:易壶叶学位论文原创性声明湖学位论文版权使用授权书南大学皇月冲日日期:如,晏迷卤蛉期:月够本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南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、缩印或扫描等复制手段保存和汇本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊作者签名:日期:砂年编本学位论文。槐C芡拧
摘要随着社会经济的发展,人类对电力的需求日益增大,而能源危机和环境污染的日益加重,促进了人类对新能源发电技术的研究。光伏发电技术具有的各种优势使其成为未来发电的主导方式之一,发展前景巨大,成为近年来研究的热点。本文以单相光伏并网逆变器为研究对象,从工程实现的角度出发,深入研究了单相光伏并网发电系统的拓扑结构、主电路工作原理和参数设计、并网控制方法和控制器系统设计,并在此基础上研制开发了一套β实牡ハ喙夥姹淦鳌本文首先分析了非隔离型高频光伏并网系统的//电路结构,分别对沟缏泛偷ハ嗳拍姹涞缏返墓ぷ髟碜髁宋忍治觯缓笳攵员疚乃设计系统的容量及工作频率,理论分析计算得到缏分写⒛艿绺小⒋⒛艿容和单相全桥逆变电路中输出滤波器的滤波电感和滤波电容的参数值,为光伏并网发电系统主电路参数设计提供了理论依据。确定了系统硬件主电路方案后,本文提出了单相光伏并网发电系统的整体控制方案。建立了逆变器控制电流内环电气模型,仿真分析了电流内环采用控制时参数的选取对系统稳定性和指令电流闭环跟踪能力的影响,确定了参数,并针对此参数进行了仿真验证,仿真结果证明了参数选取的合理性。针对实际系统中参数变化引起的谐振,会给调试带来困难,本文提出了电流内环采用基于功率前馈的无差拍控制的方法,建立了系统的无差拍控制数学模型,仿真结果表明基于功率前馈的无差拍控制方法,跟踪响应速度快,并网电流几乎不含高频毛刺,效果良好。最后综合考虑了控制和无差拍控制两种控制方式的优缺点,从装置实现的角度出发,确定本文设计中采用无差拍控制的方法。本文对最大功率跟踪控制和孤岛效应检测作了初步研究,对比分析了目前常用的控制方式和检测方法,提出了详细的实现流程,并最终确定了适合本文研制系统所用的方法。控制器系统硬软件设计与实现是本文研究的重点之一,文中首先就主要硬件电路包括外围采样电路、过零捕获电路、死区产生电路和?榍缏返鹊路设计方法作了详细介绍,并分别通过实验证明电路有效。然后给出了软件主程序、各中断服务程序及液晶显示程序的详细流程。最后本文对所开发的样机进行了测试,观察其并网电流控制性能、控制性能和孤岛检测保护性能,测试结果表示样机装置的各项性能指标均达到了国家标准,证明了前文理论研究与设计方法的正确性。关键词:太阳能;光伏并网;逆变器;;最大功率跟踪;孤岛检测ハ喙夥⑼⒌缦低车纳杓
.甌琧甤甌瑂琣甒,,,,—,。//.,——.,瓼—,,..,瓼硕上学位论文—琣猧...,瑅琣