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《小功率光伏并網逆變電源的設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、目錄摘要IABSTRACTII第一章緒論11.1課題的研究背景與意義11.2光伏并網發(fā)電系統簡介11.3光伏并網發(fā)電系統對逆變器的要求21.4本文的主要研究內容2第二章并網逆變器的設計及系統的工作原理32.1并網逆變器的選擇32.1.1并網逆變器結構的選擇32.1.2并網逆變器回路方式的選擇32.1.3系統的總體方案42.2光伏并網發(fā)電系統的工作原理52.2.1前級電路的工作原理52.2.2后級電路的工作原理6第三章光伏并網發(fā)電系統的設計73.1主電路的設計73.2控制電路及保護電路的設計83.2.2并網同步的實現83.2.3SPWM波的產
2、生103.2.4保護電路113.3驅動電路113.4輸出濾波電路123.5輔助電源設計123.5.1輔助電源的設計要求123.5.2輔助電源設計電路133.6系統的電磁兼容設計133.6.1硬件方面考慮133.6.2軟件方面考慮143.7光伏并網逆變器的仿真建模143.8控制系統軟件設計15第四章光伏并網發(fā)電系統的孤島效應及防止策略174.1孤島效應及其危害174.2孤島效應的檢測方法174.2.1被動檢測方法174.2.2主動檢測方法184.2.3外部檢測方法184.2.4本論文采用的孤島檢測的方法19第五章總結與展望215.1總結215
3、.2展望21參考文獻22致謝………………………………………………………………………...36第一章緒論1.1課題的研究背景與意義世界范圍內的能源短缺和環(huán)境污染已成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的兩大重要因素，大力發(fā)展新的可替代能源已成為當務之急。太陽能發(fā)電作為一種新的電能生產方式，以其無污染、安全、資源豐富、分布廣泛等特點顯示出無比廣闊的發(fā)展空間和應用前景。隨著光伏并網發(fā)電設備的增加，并網電流諧波帶給電網污染的問題也得到了越來越多重視。為改善并網輸出電流波形，文獻采用了重復控制來抑制周期性干擾，但重復控制響應速度慢，使控制系統穩(wěn)定性變差。文獻提出
4、了使用重復控制來改善輸出波形質量，本文在此基礎上提出了一種將重復控制和傳統PI相結合的控制方法，PI控制使系統有著良好的動態(tài)性能，重復控制用來抑制周期性干擾，提高跟蹤精度。闡述了一種小功率光伏并網逆變器的控制系統。該光伏并網逆變器由DC/DC變換器與DC/AC變換器兩部分組成，其中DC/DC變換器采用芯片SG3525來控制，DC/AC變換器采用數字信號處理器TMS320F240來控制。由于DSP實時處理能力極強，采用合適的算法能確保逆變電源的輸出功率因數非常接近1，輸出電流為正弦波形。該控制方案已經在實驗室得到驗證。1.2光伏并網發(fā)電系統簡
5、介光伏并網發(fā)電系統是將太陽能電池發(fā)出的直流電轉化為與電網電壓同頻同相的交流電，并且實現既向負載供電，又向電網發(fā)電的系統。光伏并網發(fā)電系統主要由光伏陣列、并網逆變器、控制器和繼電保護裝置組成。光伏陣列是光伏并網發(fā)電系統的主要部件，由其將接收到的太陽光能直接轉換為電能。目前工程上應用的光伏陣列一般是由一定數量的晶體硅太陽能電池組件按照系統需要的電壓的要求串、并聯組成的。并網逆變器是整個光伏并網發(fā)電系統的核心，它將光伏陣列發(fā)出的電能逆變成220V／50Hz的正弦波電流并入電網。電壓型逆變器主要由電力電子開關器件組成，以脈寬調制的形式向電網提供電能
6、。控制器一般由單片機或DSP芯片作為核心器件，控制光伏陣列的最大功率點的跟蹤、控制逆變器并網電流的功率和波形。繼電保護裝置可以保證光伏并網發(fā)電系統和電網的安全性。1.3光伏并網發(fā)電系統對逆變器的要求作為光伏陣列和交流電網系統間進行能量交換的逆變器，其安全性、可靠性、逆變效率、制造成本等因素對光伏并網發(fā)電系統的整體投資和收益具有舉足輕重的作用。因此，光伏并網發(fā)電系統對并網逆變器有如下要求：1)實現高質量的電能轉換。并網逆變器輸出的電流頻率和相位與電網的必須嚴格一致，以使輸出功率因數盡可能的達到1。2)實現系統的安全保護要求。如輸出過載保護、輸
7、出短路保護、輸入反接保護、直流過壓保護、交流過壓和欠壓保護、孤島保護及裝置自身保護等，從而確保系統的安全性和可靠性。3)具有較高的可靠性。目前光伏并網發(fā)電系統主要在一些自然條件惡劣的地區(qū)，所以逆變器應在長時間的工作條件下保證低故障率，并具有較強的自我診斷能力，因此所設計的逆變器應具有合理的電路結構、嚴格的元器件篩選。4)最大功率的跟蹤。最大限度的利用光伏陣列，提高逆變器的效率。1.4本文的主要研究內容本文在學習光伏并網發(fā)電系統逆變器工作原理及前人研究的基礎上，研究光伏并網逆變器的結構與控制，進一步研究了光伏并網發(fā)電系統的孤島檢測，并進行了較
8、為深入的理論分析和研究。第一章緒論，簡要介紹了課題背景光伏并網發(fā)電系統及其逆變器，對光伏并網發(fā)電系統有了初步認識。第二章，對逆變器主回路的拓撲結構進行了研究，設計了兩級并網逆變器
