光伏发电微网变流器的研制

【摘要】： 随着化石能源的日益枯竭,环境污染的日益严重,新能源的使用受到越来越多的关注。太阳能凭借其多方面的优点,在新能源的开发利用中脱颖而出。太阳能的应用方法有多种,其中利用太阳能发电成为目前主要的应用方式。 本文介绍了一种基于微网理念的光伏发电系统设计。以该变流器为核心的光伏发电系统可以看作一个小型的微网系统。该系统能根据外部电网情况,工作于并网模式和离网模式。文章中重点介绍了该系统的关键技术,包括双向DC-DC电路的设计和控制,PWM整流器的设计和控制,太阳能电池板的最大功率点跟踪以及光伏系统的反孤岛效应技术。文章介绍了该系统的整体设计以及变流器的设计实现。最后,制作了实验样机并进行了测试。试验结果验证了电路拓扑结构及控制方案的可行性,也说明了系统参数设计方法的正确性。 【关键词】：光伏变流器 微网 空间脉冲矢量控制 最大功率跟踪
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序8-11
• 1 绪论11-14
• 1.1 太阳能的利用形式11
• 1.2 光伏发电的利用现状11-12
• 1.3 本文所做的工作12-14
• 2 光伏发电系统的研究及总体设计14-19
• 2.1 离网光伏发电系统14-15
• 2.2 并网光伏发电系统15-16
• 2.3 微网16-17
• 2.3.1 微网的概念16
• 2.3.2 微网的特点16-17
• 2.4 总体系统设计思路17-18
• 2.5 本章小结18-19
• 3 系统主电路设计和系统工况描述19-25
• 3.1 系统整体设计19-20
• 3.2 系统工作模式20-21
• 3.3 系统工作原理21-24
• 3.3.1 双向DC-DC变换器21-22
• 3.3.2 PWM整流器22-24
• 3.4 本章小结24-25
• 4 系统控制策略25-39
• 4.1 控制策略25-28
• 4.1.1 PWM整流器建模25-28
• 4.2 控制算法28-38
• 4.2.1 空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)28-32
• 4.2.2 最大功率跟踪(MPPT)32-36
• 4.2.3 孤岛检测技术36-38
• 4.3 本章小结38-39
• 5 变流器设计实现39-49
• 5.1 变流器主电路参数设计39-41
• 5.1.1 IGBT39
• 5.1.2 中间支撑电容39-40
• 5.1.3 直流升压电感40-41
• 5.2 变流器控制电路设计41-46
• 5.2.1 电路中电量的检测和保护42-44
• 5.2.2 驱动电路设计44-45
• 5.2.3 吸收电路设计45-46
• 5.3 变流器系统软件设计46-48
• 5.3.1 主程序循环48
• 5.4 本章小结48-49
• 6 实验结果与分析49-53
• 6.1 并网模式实验50-51
• 6.2 离网模式实验51-52
• 6.3 变流器温升试验52
• 6.4 本章小结52-53
• 7 结论53-54
• 参考文献54-56
• 作者简历56-58
• 学位论文数据集58

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