光伏并网逆变器效率优化研究

【摘要】：能源问题和环境问题已经成为制约人类社会可持续发展的两大重要问题,因此光伏、风能和燃料电池等绿色新能源发电系统受到越来越广泛的重视。在这些可再生能源中,光伏发电有着它特有的优势。光伏逆变器作为光伏发电系统中能量传输的重要装置,其转换效率是衡量发电系统性能的重要指标之一。 对于逆变器系统,其效率和输出的并网电流THD是有相关性的,因此本文首先通过电路等效,将光伏逆变器的主电路变换成为等效电路,给出了一种计算逆变器并网电流的方法,比较了理想情况下三种调制方式的并网电流THD。分析了实际系统中插入的死区对逆变器输出电压基波和谐波的影响,比较了几种调制策略在存在死区时对并网电流的THD的影响,选出了THD最优的调制序列,为提高效率奠定了基础。 然后通过对并网逆变器的三大主要损耗来源,功率器件、滤波电感和变压器的损耗分别建立了损耗模型,对逆变器整体效率进行系统的比较分析。在计算滤波电感磁损时,针对其激励电流非正弦的特点,使用了Ansoft Maxwell这一有限元分析软件进行计算。通过对不同的SVM调制序列的逆变器各部分损耗进行计算和比较,得出了总体效率最优的调制序列。 最后设计了实验平台的主电路参数,并在样机上的实验结果对部分理论分析进行了验证。 【关键词】：光伏 并网逆变器 空间矢量调制 并网电流总畸变率 损耗分析 效率
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 光伏发电的意义9-11
• 1.2 光伏并网逆变器的发展现状11-15
• 1.2.1 光伏并网逆变器的几种结构12-13
• 1.2.2 并网逆变器的调制方式13-15
• 1.3 本文的研究内容15-17
• 第2章 不同调制序列并网电流THD的分析和比较17-39
• 2.1 谐波的危害与相关标准17-18
• 2.2 SVM调制策略18-24
• 2.2.1 空间矢量调制的基本思想18-19
• 2.2.2 电压空间矢量控制方式19-24
• 2.3 主电路的等效简化24-29
• 2.3.1 逆变桥等效24-25
• 2.3.2 变压器的等效25-27
• 2.3.3 并网电流的计算27-29
• 2.4 不同SVM调制序列并网电流THD的比较29-33
• 2.4.1 谐波电压的计算29-31
• 2.4.2 并网电流THD的比较31-33
• 2.5 死区效应对并网电流THD的影响33-38
• 2.5.1 死区效应对逆变器输出电压的影响33-36
• 2.5.2 考虑死区效应后不同调制序列并网电流THD的比较36-38
• 2.6 小结38-39
• 第3章 不同SVM调制序列损耗的分析和比较39-67
• 3.1 功率器件的损耗39-47
• 3.1.1 功率器件的损耗模型39-43
• 3.1.2 功率器件损耗的比较结果43-47
• 3.2 滤波电感的损耗47-59
• 3.2.1 滤波电感铜损47-50
• 3.2.2 滤波电感磁损50-54
• 3.2.3 滤波电感的设计和损耗计算54-58
• 3.2.4 滤波电感损耗的比较结果58-59
• 3.3 变压器的损耗59-65
• 3.4 逆变器总体损耗65-66
• 3.5 小结66-67
• 第4章 实验验证67-77
• 4.1 实验平台主电路的设计67-73
• 4.1.1 功率器件选型设计67
• 4.1.2 变压器设计67-69
• 4.1.3 滤波参数设计69-73
• 4.2 并网逆变器控制方法73-74
• 4.3 实验结果74-76
• 4.4 小结76-77
• 第5章 总结与展望77-78
• 参考文献78-80
• 附录80-89
• A SVM2开关序列在各扇区的开关时序80-81
• B SVM5开关序列在各扇区的开关时序81-82
• C SVM12开关序列在各扇区的开关时序82-84
• D 三相变压器的等效84-85
• E 等效电路的相关计算85-88
• F 实验样机照片88-89
• 攻读硕士期间发表的论文89-90
• 致谢90

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

110kV干式非晶合金变压器的应用    顾艳;张斌;

一种新型空间电压矢量调制方式的研究    赵凡;丑武胜;刘敬猛;

转地养蜂专业户光伏系统的研究    杜忠明;熊飞峤;李天华;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

关于青藏铁路工程中太阳能光伏发电的应用分析    鲁延武;高佳;

太阳能光伏支架系统的应用    李天下;

电感器磁芯材料特性的参数分析法    邱扬,鬲莉,田锦,王小军,李晓莉

磁性材料在电磁兼容设计中的HyperLynx仿真分析    郝为强;

基于数字控制单相PFC系统的研究    莫丽琴;

磁悬浮列车中直线发电机电枢绕组电阻和电感的计算    刘慧娟,张奕黄

基于遗传算法的双余度无刷直流电机优化设计    武志勇;郭宏;吕振华;钱浩;

环境保护中高压脉冲等离子体技术的应用    谢瑞;刘军;李武华;何湘宁;

永磁同步电机气隙长度对电抗参数影响的研究    王晓远;王平欣;

直驱式永磁风力发电机转子结构优化    高俊;安忠良;孙晓明;

永磁无刷直流电动机的噪声振动分析    陈中科;陈丽香;唐任远;

电动汽车用永磁同步电机铁耗分析    徐福增;沈启平;韩雪岩;唐任远;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

电机散热计算方法探讨    覃新川;文宏刚;陆凌啸;

永磁电动机动态特性及抗退磁能力有限元分析与实验研究    罗应立;张健;卢伟甫;付媛;

部分负荷下螺杆压缩机电机内流动与换热研究    陈文卿;沈九兵;吴华根;邢子文;

B×3系列电焊机降噪研究    邵斌;何友静;王文奇;李仁清;

数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用    杨金辉

多绕组变压器式可调电抗的研究与应用    田军

Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究    陈江辉

LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计    刘军

高速永磁电机转子损耗及通风散热研究    邢军强

大型电力变压器绕组短路强度与稳定性研究    李洪奎

变频电源供电永磁同步电动机几个关键技术研究    赵国新

轿车发动机点火系统电磁辐射研究    樊宽刚

超高效异步电机损耗模型及降耗措施研究    赵海森

直流接地极接地性能及入地电流对变压器影响的研究    李泓志

弧形直线电机伸缩门及其控制研究    张志华

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

多模块并联DC/DC电力变换技术研究    马威

海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究    刘强

选相投切特高压线路抑制操作过电压研究    刘忠伟

永磁同步电机设计与特性分析    张汉允

统一电能质量调节器滤波技术研究    谭剑中

新型无刷绕线异步电动机的研究    李纯清

桥式起重机采用数字式逆变器提高安全性    掘本贞次 ,童公和

多功能开关电源的研究    魏伟;胡玮;魏岚婕;

单相串联电压质量补偿器控制器的研究    杨潮,韩英铎,马维新

一种基于FPGA的谐振型逆变器控制电路的分析和实现    张春雨;彭咏龙;张智娟;

基于免疫遗传算法的逆变器控制    袁佳歆;陈柏超;田翠华;贾嘉斌;

吸收式冷藏箱逆变电源控制系统    李鑫;朱建华;岑盈盈;

基于根轨迹的单相逆变器PID控制器设计    金园园;王正仕;陈辉明;刘欢;

免疫遗传算法在逆变器开关优化中的应用    王健;陈强;

基于分布式发电的并网逆变器控制方案优化    董超;邱创;

离网型风力发电系统逆变器控制技术研究    曾嵘;年珩;

基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究    马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;

1kW潮流能发电装置逆变器SVPWM技术的研究与应用    张少杰;段铁群;杨勇;张亮;

一种新型的光伏逆变器SHE-PWM开关模式研究    胡存刚;

交流伺服系统逆变器死区效应分析及其补偿策略    裘君;赵光宙;刘栋良;王家军;

基于非正交坐标系的三电平逆变器控制策略研究    祝龙记;张立;

基于模数混合FPGA的标准正弦波逆变器设计    廖家平;张友奖;姚铭;

级联式多电平逆变器控制方法研究    徐忆平;李明;朱美强;

基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模(英文)    杨海柱;金新民;

干熄焦提升机的电气控制与故障分析    朱冬平;李航飞;

一种交流光伏模块系统拓扑建模和仿真    王洪礼;陈阿莲;张承慧;

MCU节能应用是热点 厂家力推低功耗产品    冯晓伟

抽油机有了专用节电装置    焦念友

SAMSUNG X10北京现代－索纳塔    

中外迅驰笔记本大比拼    

300W高效率逆变电源板    广东 华田

爱克赛Powerware 9305-130彰显技术优势    曾宪勇　

长岭进军新能源产业    本报记者 孟民

安凯两款新能源客车通过科技成果鉴定    程露

微网逆变器的控制策略及组网特性研究    杜燕

Z源逆变器研究    汤雨

分布式发电多逆变器并网孤岛检测技术研究    谢东

PWM逆变器的控制及并联运行控制研究    何中一

微网孤岛运行模式下阻抗匹配关系和混杂特性研究    姜世公

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

微网系统并/离网特性与控制策略研究    黄杏

微电网多参数特性分析及其测控方法研究    朱艳萍

非线性负载条件下的逆变器特性研究    陈敏

基于分布式电源的微网控制及运行优化研究    赵耀

基于Z源逆变器的光伏发电系统研究    王君惠

兆瓦级风力发电逆变器的研究    尹越

基于Z源逆变器的直驱式方波永磁同步风力发电系统研究    欧阳桂泉

小功率全桥光伏并网型逆变器的技术研究    周国祥

柔性逆变器控制策略研究及其Matlab/Simulink仿真实现    皮海燕

基于PEBB的光伏逆变器关键技术研究    张晨云

多模块并联DC/AC电力变换技术研究    吕世家

基于Quasi-Z源逆变器的光伏发电系统    李丰林

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

逆变器控制及其并联技术的研究    朱志杰