基于光伏并网的逆变器并联技术的研究

【摘要】： 当前,新型能源的开发和利用越来越受到重视,而太阳能应为它清洁经济的优点收到青睐。太阳能光伏并网发电是利用太阳能的最重要的方式,因此它将会快速的发展,而逆变器是系统之中主要的能量变换装置,它的表现影响了整个系统。多台逆变器并联可以实现大容量供电和冗余供电,因此被认为是当今逆变技术发展的趋势之一。根据模块之间是否有信号线,可将并联策略分为有连线并联与无连线并联两类。如果模块之间有连线,那么这种技术被称为是有连线并联,否则就被称为是无连线并联,无连线并联更加的可靠。现在的无连线并联控制方法中,一般都是通过负载的有功和无功功率来确保相位和幅值的一致。 首先,概述了太阳能利用的意义和非常广阔的前景,将本文的主要研究的内容给出,详细的分析了逆变电源的主电路结构和工作原理。 其次,建立了逆变器并联系统的模型,并对输出滤波器对并联系统的影响做了分析,并且讨论了产生环流的逆变器的并联工作模式。 最后,本文介绍了了单相逆变器电压电流双环控制器参数的设计方法,接着分析了并联逆变器的环流特征。并且提出了一种改进的均流控制方法:PQ系数调整法,仿真结果证实了这种方法。 【关键词】：无互连线逆变器并联 PQ下垂法 环流
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致谢7-12
• 第一章 绪论12-25
• 1.1 电源技术的发展12
• 1.2 太阳能利用及光伏发电12-21
• 1.2.1 光伏并网系统介绍14
• 1.2.2 光伏发电系统的运行模式14-17
• 1.2.3 光伏并网系统工作电路原理17-18
• 1.2.4 光伏电池工作原理18-20
• 1.2.4.1 太阳能电池的伏安特性18-19
• 1.2.4.2 光伏电池输出特性曲线19-20
• 1.2.4.3 最大功率点跟踪20
• 1.2.5 并网逆变器功能20-21
• 1.3 逆变技术的概述21-24
• 1.3.1 逆变器的概念及分类21-22
• 1.3.2 逆变并联技术的发展22-24
• 1.4 论文选题意义24-25
• 第二章 逆变器并联系统的控制策略研究25-49
• 2.1 逆变器并联系统的拓扑结构25-28
• 2.1.1 单台逆变器的常用拓扑25-26
• 2.1.2 逆变器并联系统的拓扑结构26-28
• 2.2 逆变器并联系统的等效模型28-34
• 2.2.1 单台逆变器主电路建模28-30
• 2.2.2 输出滤波器的设计30-32
• 2.2.3 单台逆变器的等效模型32-33
• 2.2.4 逆变器并联运行的等效模型33-34
• 2.3 逆变器并联运行的原理34-36
• 2.3.1 逆变器并联运行系统的环流分析34-35
• 2.3.2 逆变器并联的基本原理35-36
• 2.4 各种并联控制方式36-45
• 2.4.1 集中式控制方式36
• 2.4.2 主从控制方式36-37
• 2.4.3 改进的主从控制方式37-38
• 2.4.4 分散逻辑控制法（对等式）38-41
• 2.4.5 无互连线控制法41-45
• 2.4.5.1 无连线并联技术的特点41-42
• 2.4.5.2 经典PQ 法42-43
• 2.4.5.3 改进的PQ 法——PQD 法43-45
• 2.5 基于光伏并网的逆变器并联系统的控制方法45-48
• 2.5.1 改进的PQ 法——P’Q’法45-46
• 2.5.2 改进PQ 法的下垂系数的确定46-47
• 2.5.3 有功功率和无功功率的检测47-48
• 2.6 本章小结48-49
• 第三章 逆变器设计49-60
• 3.1 正弦波脉宽调制技术（SPWM）49-51
• 3.2 输出滤波器参数设计51-52
• 3.2.1 滤波电感L 的选择51-52
• 3.2.2 滤波电容C 的选择52
• 3.3 电压和电流双闭环的设计52-55
• 3.3.1 采用双环控制的必要性52
• 3.3.2 双环控制的工作原理52-53
• 3.3.3 电流内环的设计53-54
• 3.3.4 电压外环的设计54-55
• 3.4 并联逆变器的同步锁相控制55-57
• 3.4.1 锁相环的结构55
• 3.4.2 锁相环的原理55-57
• 3.5 器件选取和硬件电路设计57-59
• 3.6 本章小结59-60
• 第四章 逆变器并联系统的仿真60-66
• 4.1 MATLAB/Simulink60
• 4.2 设计并联方案60-63
• 4.3 仿真结果63-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第五章 总结与展望66-67
• 5.1 全文总结66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70-71

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