两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究

【摘要】： 本文研究单相两级式光伏并网逆变器。首先分析了两级式并网逆变器原理和控制方法,比较研究了各种最大功率点跟踪(MPPT)方法的优缺点,针对通常采用的扰动观察法具体分析了以电流作为扰动量的缺点,并采用了一种自适应变步长的MPPT算法,有效地缓解了跟踪速度与稳态跟踪精度之间的矛盾。 在两级式的并网逆变器中,由于并网逆变器的输出功率存在一个两倍于工频的功率波动,所以其直流母线上通常需要大量的电解电容来减小母线电压的波动,实现输入恒定功率和输出波动功率之间的解耦。而大量的电解电容必将增加系统的成本,同时使得整机的寿命下降。本文分析了两级式并网逆变器母线电容电压纹波产生的原因,并定量地推导出母线电容电压纹波与功率等级、母线电压平均值之间的关系;在此基础上,引入解耦变换器的概念,分析了使用该解耦变换器对于减小并网逆变器母线电容体积提高整机寿命有着显著的作用;深入研究了该变换器拓扑和控制原理;从电流角度分析了母线电容电压纹波产生的机理,揭示了解耦变换器与并联型有源电力滤波器的相似之处,给出了直流有源滤波器的概念;搭建了带功率解耦变换器的两级式并网逆变器的仿真模型,该模型证实了理论分析的正确性。 设计了基于DSP TMS320F2808的实验样机,验证了分析设计的正确性和可行性。 【关键词】：逆变器 并网逆变器 光伏发电 新能源发电 最大功率点跟踪 功率解耦
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 光伏发电现状与发展13-14
• 1.2 光伏并网发电技术14-16
• 1.2.1 功率变换拓扑与系统结构14-15
• 1.2.2 控制技术15-16
• 1.3 并网变换器中的耦合电容16-19
• 1.4 本文主要内容19-20
• 第二章 两级式光伏并网逆变器结构与控制20-31
• 2.1 系统结构和工作原理20
• 2.2 系统控制原理20-27
• 2.2.1 两级式变换控制策略20-23
• 2.2.2 控制环路设计23-27
• 2.3 最大功率点跟踪27-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 前后级功率解耦研究31-45
• 3.1 直流母线电容电压纹波分析31-35
• 3.2 功率解耦变换器原理及意义分析35-38
• 3.3 功率解耦变换器拓扑与控制38-40
• 3.4 直流有源滤波器40-42
• 3.5 仿真结果与分析42-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 样机的设计与实现45-57
• 4.1 设计指标45
• 4.2 系统的总体结构45-46
• 4.3 功率电路设计46-49
• 4.3.1 DC/DC 变换器46-47
• 4.3.2 逆变器47-48
• 4.3.3 解耦变换器48-49
• 4.4 控制电路设计49-50
• 4.4.1 采样调理电路49
• 4.4.2 驱动电路49-50
• 4.4.3 过零捕获电路50
• 4.5 实验结果及分析50-56
• 4.5.1 并网运行51-52
• 4.5.2 MPPT52-54
• 4.5.3 孤岛保护54
• 4.5.4 功率解耦54-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-58
• 5.1 全文工作总结57
• 5.2 后续工作的展望57-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文63

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

定子双绕组异步风力发电实验系统并网及风力机模拟技术的研究    王超

6KVA三相四桥臂逆变器的研究    陈凯

有源钳位反激式光伏并网逆变器的研究    莫琼

微电网中光伏系统的控制与稳定性分析    刘杏林

光伏并网发电系统及其控制的研究与仿真    刘鹏程

高效软开关型两级式光伏并网逆变器    于玺昌

含分布式光伏电源的配电网保护方案及故障定位研究    李亚辉

级联分布式电源稳定性的分析与研究    陈晓东

具有改善功率解耦的单相光伏并网逆变器    董妍;谭光慧;纪延超;

替代电解电容的膜电容技术    Gilles Terzulli;Billy W.Peace;

中国光伏发电产业的现状及发展趋势    陆晓楠;黄立培;杨仲庆;

太阳能光伏发电综述    李春鹏;张廷元;周封;

带有前级DC/DC变换器与逆变器相互作用分析    朱成花,石健将,严仰光

独立运行光伏发电系统电流环自适应给定的MPPT控制    春兰;王生铁;刘广忱;

国内外太阳能光伏发电发展综述    李文婷,刘宏,陈慧玲

单相单级并网光伏发电系统中二次功率扰动的分析与抑制    刘邦银;段善旭;康勇;

三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进    魏学良;戴珂;方昕;康勇;

光伏发电并网控制技术    戴靖

单相两级式光伏并网功率变换器的研究    蒋燕君

单相非隔离型光伏并网逆变器的研究    孙龙林

双环模糊调速系统的设计与仿真研究    张春,郭兴众

在负功率下四象限变频器的DTC直接转矩控制的应用    刘春英;朱兵;

电机和电力拖动控制系统课程虚拟实验的开发    汪小平;洪乃刚;范国伟;

太阳能供电与半导体制冷箱的设计    张曦;

太阳辐射量与光伏系统优化设计软件    杨金焕;葛亮;

光伏系统设计思路及注意事项    王润波;

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;

变量施药系统电机调速的仿真研究    韦韫;邵陆寿;

交流变频调速中的直流制动    周小群

变频系统在风机节能中的应用    杨兴义;

基于STM32纯电动汽车电驱控制研究    胡伟明;

基于起停式飞剪矢量控制系统的研究    陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;

无轴承异步电机转子磁场定向控制研究    朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;

无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计    朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;

基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法    虞正民;颜文俊;包哲静;

基于霍尔元件的永磁同步直线电机伺服控制系统    刘星桥;韩辉;鲍丰亮;

基于模糊PID复合前馈控制的电脑横机定位控制系统    潘海鹏;冯孝燕;苏良瑶;

基于端口受控哈密顿的永磁同步直线电机控制方法研究    刘星桥;陈功;韩辉;

直流调速系统的新型设计方法的研究与仿真    宋慧峰;解小华;贾晓彦;张爱春;

变频驱动型扶梯“共直流母线”节能技术的研究    王乐勇;

开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究    许爱德

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究    谢斌

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

有机基太阳能电池中有序结构材料及其界面和性能    杨志胜

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

变频电源供电永磁同步电动机几个关键技术研究    赵国新

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

可再生能源发电政策与环境效益分析方法研究    秦湘灵

基于飞轮储能的柔性功率调节器关键技术研究    陈仲伟

基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究    凌刚

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

立式刨切机机构设计优化    于张喜

基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究    高圆圆

电流型Z源逆变器主电路控制策略研究    翟清震

二维转台控制系统    魏光宇

兆瓦级风机变桨系统研究    李文博

船模自航试验遥控测试研究    秦余钢

船舶直驱式容积控制液压舵机系统的分析与设计    韩洪祥

多功能助行机器人控制系统设计与实验研究    张威

光伏并网逆变器的孤岛检测技术    刘方锐;康勇;张宇;

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

四桥臂三相逆变器的控制策略    阮新波,严仰光

四桥臂三相逆变电源的三维空间矢量控制技术研究    龚春英,熊宇,郦鸣,陈新,严仰光

电压控制型Buck DC/DC变换器输出阻抗优化设计    王建华;张方华;龚春英;陈小平;

一种低畸变的主动移频式孤岛检测算法    邓燕妮;桂卫华;

基于改进扰动观察法的光伏阵列最大功率点跟踪    刘邦银;段善旭;刘飞;徐鹏威;

分布式发电(电源)技术及其并网问题    胡学浩

具有改善功率解耦的单相光伏并网逆变器    董妍;谭光慧;纪延超;

电力电子技术在微电网中的应用    黄胜利;张国伟;孔力;

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

PWM整流器及其控制策略的研究    张兴

四桥臂三相逆变器的控制和实现    杨宏

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究    鞠洪新

变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究    谢震

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

太阳能光伏并网发电系统的优化设计与控制策略研究    董密

光伏并网发电系统MPPT及孤岛检测新技术的研究    张超

分布式光伏并网发电系统控制研究    王富卿

燃料电池并网发电系统前端DC/DC变换器研究    娄凤强

光伏发电并网逆变器控制策略优化研究    彭龙祥

含光伏电源的配电网保护研究    张泽云

分布式电源的故障特性及其微电网保护原理的研究    陈祎亮

逆变型分布式电源故障特性分析及配电网保护策略研究    张健

单相光伏并网逆变器的设计及研究    董志意

基于DSP的四桥臂三相逆变器研究    熊宇

一种三相逆变电流源的研究    宋栋梁

光伏电池最大功率跟踪器的模糊控制及其应用    叶秋香

分布式电网用有源滤波型并网逆变器    赵亚俊;黄文新;王力;卜飞飞;庄圣伦;

270VDC输入500VA三相航空静止变流器的研制    薛飞

航空应用三相PWM整流器研究    李臣松

反激式单级逆变器研究    王嘉义

飞轮贮能在风电系统中的应用及仿真分析    党博

能量双向流动的电压源型背靠背变换器的设计与协调控制    李晨丹

低压电网中基于虚拟阻抗下垂控制的逆变器控制策略研究    韩鹤光

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

UPS电源输出变压器的偏磁分析    涂方明,王志飞,孙巍

我国太阳能光伏产业的发展机遇与战略对策    沈辉;舒碧芬;闻立时;

一种UPS的数字化锁相及旁路检测和切换控制技术    段善旭,熊健,康勇,陈坚

一种新颖的含有谐振控制器的CVCF逆变器多环反馈控制方法    黄沁,李耀华

一种新的基于DSP的高精度UPS锁相技术    马学军,陈息坤,康勇

新型并网逆变器控制策略比较和数字实现    郭小强;邬伟扬;赵清林;

基于Delta算子的谐振控制器实现高频链逆变器波形控制    张纯江;张婧;邬伟扬;徐殿国;

DC/DC变换器与DC/AC逆变器连接问题的研究    高军;赵向华;杨旭;王兆安;

蓬勃发展的青海省光伏事业    刘宏;

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

光伏并网控制方法和系统的研究    汪进进

基于双CPU的UPS控制技术研究    吴渭

三相逆变器数字化控制技术研究    陈佳

基于DSP控制的串并组合式逆变器及并网控制策略的研究    姚志垒

带孤岛效应检测的单周控制三相并网逆变器    于小辉;梁志珊;

光伏并网系统研究    曹海红;

阳光电源并网光伏逆变器率先通过“金太阳”认证    何为;

株洲南车时代电气股份有限公司250kW/500kW光伏并网逆变器通过TUV认证    

一种高频环节并网逆变器的实现方案    陈潼;赵荣祥;

基于无差拍控制的并网逆变器    刘伟;戴瑜兴;文劲松;

基于TMS320LF2407A的软件锁相环的设计与实现    安小丹;梁晖;

并网逆变器的自动重启程序设计    姜宪明;黄晓江;冬雷;杨耕;

基于双闭环重复控制的并网逆变器的研究    吴华波;

三相并网逆变器基准正弦电路研究    王磊;陈亦文;陈道炼;

微网中并网逆变器的一种改进下垂控制策略研究    史玉立;

基于频率偏移法的光伏并网逆变器孤岛检测    陈曦;李亚楠;陈阿莲;杜春水;张承慧;

一种基于dsPIC30F4011的并网逆变器锁相控制方法    何占宁;夏东伟;刘玉朋;马秀秀;

基于间接电流控制的改进型双BUCK并网逆变器    侯世英;肖旭;彭文雄;张闯;

并网逆变器直流注入控制策略研究    郭小强;邬伟扬;关雅娟;

基于dsPIC的光伏并网发电系统研究    叶刚;

自主研制的10kW太阳能并网发电系统    于元;张志文;王文静;刘波;

LCL并网逆变器入网电流控制技术研究    徐志英;许爱国;谢少军;汤雨;

并网调节的不间断光伏电源    郑万雷;刘文良;

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;

京仪绿能光伏并网逆变器通过国际权威认证    黄倩

吕全亚：把复杂问题简单化    本报记者 孙人杰　实习生 钟天翼 黄星

上广电与AE联合抢滩中国太阳能并网逆变器市场    杨娜

16家入围关键设备目录企业受益    本报记者 邢佰英

云南无线电公司与Power-One公司签署光伏并网逆变器项目合作协议    记者 陈文忠

光伏发电若要并网 直流先要变成交流    姜小莉 左裔

黑龙江省首个大型太阳能电站通过可研    通讯员 于莉杰

我省首个太阳能发电项目启动    曹红涛 于莉杰

黑龙江首个并网太阳能工程启动    通讯员 于莉杰　记者 桑学勇

功放多器件烧毁故障实战    河北 李昌文

并网逆变器关键技术研究    姚志垒

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究    程如岐

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究    马琳

多重电枢混合励磁风力发电系统的研究    杨勇

LCL型并网逆变器的解耦控制与优化设计    薛明雨

LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究    殷进军

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

微网多目标优化运行及控制策略研究    崔明勇

两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究    王翀

单相光伏并网逆变器的研制    施韵

低成本小功率光伏并网逆变器研究    丰瀚麟

光伏并网逆变器的研究    曹建平

微电网三相并网逆变器硬件研究与设计    周迪

基于间歇性双边无功率扰动的三相并网逆变器孤岛检测研究    张俊

单相单级工频隔离光伏并网逆变器的研制    吴晓宾

500W光伏并网逆变器的设计    朱铭炼

10kW光伏并网逆变器的研制    刘志强

基于模糊控制技术的三相光伏并网逆变器的研究    彭倬