10KW光伏并网系统滤波器的设计

【摘要】：伴随着全球经济的迅猛发展，世界总能耗水平持续上升，各国能源安全与人类生存环境面临着严峻的挑战。选择资源丰富的清洁能源，无疑是实现能源和环境可持续发展的最佳途径。太阳能光伏发电作为可再生的绿色能源，必将在世界各国得到迅速发展和广泛应用。 本文首先概述了单相光伏并网发电系统的现状、发展趋势和意义；其次阐述了光伏并网系统的电路结构拓扑以及工作原理；再次详细分析了直流侧和交流侧电流纹波与谐波干扰的产生，进行理论推导并设计合适的滤波器；最后，使用仿真软件进行仿真，选择器件，进行实验调试，使得整个系统的纹波和THD满足设计要求。 交流侧采用T型滤波器结构，能够得到近似理想的正弦波，并且有效的滤除谐波，满足入网THD的要求；分析交流侧差模干扰和共模干扰的形成原因以及两种干扰的频率范围，设计EMI电路，使得其能够滤除相应的干扰，以达到良好的效果。直流侧采用型滤波器结构，使得输出的电压更加接近直流；分析直流侧差模干扰和共模干扰的形成原因和两种干扰的频率范围，设计EMI电路。以上电路借助Saber等软件进行了仿真分析，结果表明所设计的滤波器满足要求。 整个系统中的驱动电路、控制电路、采样电路由辅助电源提供直流电，本系统包括直流侧辅助电源和交流侧辅助电源的设计，涉及电路结构设计、仿真、器件选型和实验调试。 【关键词】：光伏并网 SPWM 滤波器 EMI
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615;TN713
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• §1-1 课题的研究背景和意义8-9
• §1-2 光伏并网发电的发展现状及前景9
• §1-3 光伏并网系统简介9-12
• 1-3-1 光伏并网系统的组成10
• 1-3-2 光伏并网系统的结构与分类10-12
• §1-4 本文的主要研究内容12-14
• 第二章 直流侧滤波器的研究14-24
• §2-1 直流侧电路原理与分析14-15
• §2-2 直流侧滤波器15-19
• 2-2-1 直流侧滤波器的分类和比较15
• 2-2-2 半桥逆变器滤波器设计15-16
• 2-2-3 全桥逆变器滤波器设计16-19
• §2-3 全桥逆变器π型滤波器分析19-22
• §2-4 直流侧滤波器的仿真22-23
• §2-5 本章小结23-24
• 第三章 交流侧滤波器的分析与设计24-37
• §3-1 交流侧电路原理与分析24-26
• 3-1-1 交流侧电路拓扑结构24-25
• 3-1-2 全桥逆变电路工作状态分析25-26
• §3-2 交流侧滤波器26-32
• 3-2-1 并网滤波器分类和比较27
• 3-2-2 SPWM 逆变电路输出谐波分析27-28
• 3-2-3 LCL 型滤波器的设计28-32
• §3-3 LCL 型滤波器的仿真32-36
• 3-3-1 交流侧纹波仿真32-34
• 3-3-2 交流侧幅频特性仿真34-36
• §3-4 本章小结36-37
• 第四章 EMI 滤波器的分析与设计37-45
• §4-1 功率开关管电磁兼容概述37-40
• 4-1-1 功率开关管电磁兼容介绍37
• 4-1-2 电磁干扰分析37-38
• 4-1-3 重要的参数38-40
• §4-2 EMI 滤波器设计40-42
• 4-2-1 EMI 滤波器结构介绍40-41
• 4-2-2 EMI 滤波器参数的确定41-42
• §4-3 EMI 滤波器仿真42-44
• §4-4 本章小结44-45
• 第五章 辅助电源的设计45-60
• §5-1 直流侧辅助电源45-57
• 5-1-1 整体分析45-46
• 5-1-2 理论推导过程46-47
• 5-1-3 直流侧辅助电源的设计47-51
• 5-1-4 吸收电路的仿真51-54
• 5-1-5 实验调试54-57
• §5-2 交流侧辅助电源57-59
• §5-3 本章小结59-60
• 第六章 结论60-61
• 参考文献61-63
• 致谢63

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