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1、童臻交碩士學(xué)位論文光伏發(fā)電微逆變器的研究TheResearchonPhotovoltaicMicroInverter作者:王麗艷導(dǎo)師:葛寶明北京交通大學(xué)2014年3月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書JIIIIlullIIIIIIIIIIIIiY2602961本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:至
2、面摻導(dǎo)師簽名:蕩幺97爭簽字日期:A嘶年年月落日簽字日期:加雄年y月珂自中圖分類號:TM6i5UDC:621.3學(xué)校代碼:10004密級:公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文光伏發(fā)電微逆變器的研究TheResearchonPhotovoltaicMicroInverter作者姓名:王麗艷導(dǎo)師姓名:葛寶明學(xué)號:11121673職稱:教授學(xué)位類別:工學(xué)學(xué)位級別:碩士學(xué)科專業(yè):電氣工程研究方向:光伏發(fā)電北京交通大學(xué)2014年3月致謝本論文的工作是在我的導(dǎo)師葛寶明教授的悉心指導(dǎo)下完成的,葛寶明教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此衷心感謝三
3、年來葛寶明老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。畢大強(qiáng)老師悉心指導(dǎo)我們完成了實(shí)驗(yàn)室的科研工作,在學(xué)習(xí)上和生活上都給予了我很大的關(guān)心和幫助,在此向畢老師老師表示衷心的謝意。葛寶明教授對于我的科研工作和論文都提出了許多的寶貴意見,在此表示衷心的感謝。在實(shí)驗(yàn)室工作及撰寫論文期間,趙潤富、王鑫、林潛、宋修璞、張海蛟、馬慶慶、劉碩、孫東森、張浩、孫建霞等同學(xué)對我的課題工作給予了熱情的幫助,在與他們討論問題過程中,得到了許多解決問題的方法,在此一并向他們表達(dá)我的感激之情。另外也深深的感謝我的家人,他們的理解和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。中文摘要摘要:當(dāng)今世界,能源危機(jī)
4、和環(huán)境污染問題越來越突出。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),清潔、可再生能源的開發(fā)、利用越來越受到人類關(guān)注。太陽能因其取之不盡、清潔無污染,被公認(rèn)為是最理想的可再生能源之一。光伏并網(wǎng)逆變器是光伏電池板和電網(wǎng)連接的轉(zhuǎn)換設(shè)備,是光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵,逆變器的性能、效率直接影響著光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體效率。本文研究的光伏微逆變器是將單個(gè)光伏電池板輸出的小功率的直流低電壓轉(zhuǎn)化為高電壓交流并網(wǎng)的轉(zhuǎn)換裝置。并實(shí)現(xiàn)對單個(gè)光伏電池板最大功率跟蹤,避免了大規(guī)模光伏陣列因?yàn)榫植繐p壞或是被遮蔽時(shí)對整體效率的影響,有效提高了光伏系統(tǒng)整體的安全性、可靠性、高效性。本文首先總結(jié)了微逆變器常
5、用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其各自優(yōu)缺點(diǎn),分析了微逆變器的優(yōu)點(diǎn)及其設(shè)計(jì)要點(diǎn),得出微逆變器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一在于DC/DC升壓電路的選取。另外,降低電容容值,提高微逆變器的壽命是微逆變器設(shè)計(jì)中另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。其次,分析了本文所采用的nX型DC/DC變換器的研究基礎(chǔ),隨后對nX型DC/DC升壓變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,并完成了基于MATLABTM/S1MULINK軟件平臺的仿真驗(yàn)證和基于DSP開發(fā)板的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;根據(jù)光伏電池的輸出特性方程,搭建了仿真模型,并驗(yàn)證了光伏電池板的I.V、P—V輸出特性:在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了MPPT控制算法、單相并網(wǎng)控制策略和孤島檢測等
6、,其中最大功率點(diǎn)跟蹤采用的是不等步長的擾動觀測控制法,能準(zhǔn)確迅速的追蹤光伏電池板最大功率點(diǎn)并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性;并網(wǎng)電流控制采用準(zhǔn)比例諧振控制方法,能有效消除并網(wǎng)過程中電網(wǎng)電壓擾動所帶來的干擾,簡化控制算法,優(yōu)化并網(wǎng)電流輸出波形;孤島檢測采用被動式的欠,過壓策略。根據(jù)控制策略以及系統(tǒng)的工作原理,推導(dǎo)了nX型DC/DC變換器和濾波電路的器件參數(shù)的選取依據(jù);利用MATLABTM/SIMULINK軟件平臺對本文中的nX型微逆變器拓?fù)溥\(yùn)行特性進(jìn)行了大量仿真,驗(yàn)證了拓?fù)湓O(shè)計(jì)的合理性和控制方法的有效性。最后,完成了在CCS3.3環(huán)境中的軟件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:光伏發(fā)電;
7、微逆變器;準(zhǔn)比例諧振控制;nX型DC/DC變換器分類號;TM615壘墾墨!!墜竺!ABSTRACTABSTRACT:Today,theenergycrisisandenvironmentalpollutionproblemaremoreandmoreserious.Torealizethesustainabledevelopmentstrategicgoal,clean,renewableenergydevelopmentandutilizationareconcernedbyhuman.Solarenergy,becauseofitsabunda
8、nt,cleanandnopollution,isrecognizedtobeoneofthemostidealrenew