三相光伏并網型逆變器的設計研究.pdf

1、光伏并網發(fā)電作為一種分布式發(fā)電技術，受到廣泛關注。光伏并網逆變器作為太陽能轉換至電能的主要環(huán)節(jié)，是目前研究的重點。本文以三相單級式光伏并網逆變器為研究對象，對其數學模型，控制策略、孤島檢測和光伏電池最大功率獲取等技術展開了研究。取得了一系列成果，搭建的三相光伏并網逆變器實驗平臺效果良好，驗證了理論的正確性，為進一步提高逆變器性能打下了堅實基礎。
　　 論文首先介紹了選題的背景和意義，闡述了光伏并網型逆變器的發(fā)展歷程以及光伏逆變系

2、統(tǒng)的組成結構，并分別對單級式光伏發(fā)電系統(tǒng)和兩級式光伏發(fā)電系統(tǒng)進行分析比較。最后闡述了論文所做的主要工作。
　　 論文選擇三相單級式光伏并網逆變器作為研究對象，分析了其在(α、β)兩相靜止坐標系和(d、q)旋轉坐標系下的數學表達式及模型；推導了基于三相三橋臂的SVPWM調制算法并對SVPWM的調制波進行了分析；結合三相并網逆變器在(d、q)旋轉坐標系下的數學模型，根據(d、q)坐標系下并網電流的有功分量和無功分量可以單獨控制的特點

3、，設計了基于前饋解耦的同步PI調節(jié)器，并給出解耦后的控制模型框圖，而后分別對電流環(huán)和電壓環(huán)的PI調節(jié)器參數進行了分析計算。
　　 分布式發(fā)電孤島效應對用電設備及用戶人身安全帶來巨大隱患，因此并網逆變器作為光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的重要組成，必須具備反孤島功能。論文給出了被動式和主動式兩種孤島檢測類型，分析了過欠壓/過欠頻檢測法、相位突變檢測和諧波檢測法三種被動式孤島檢測方法以及有功功率擾動法和主動頻率擾動法這兩種主動式孤島檢測方法。進行

4、比較分析后，選用了主動頻率擾動法作為逆變器孤島檢測的方法并給出了具體的程序實現方法。
　　 為了提高逆變器工作效率和發(fā)電能力，控制算法中應嵌入最大功率跟蹤(MPPT)。因此論文首先建立了光伏電池的數學模型，給出了光伏電池的物理特性并以仿真加以驗證，在此基礎上，分析了恒定電壓跟蹤法(CVT)、電導增量法(IncCond)和擾動觀測法(P&O)這三種常用的MPPT方式的優(yōu)缺點，給出了各自的具體的程序流程圖；并結合恒定電壓跟蹤法及擾動