光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,非再生能源的利用量與日俱增,能源危機(jī)、環(huán)境惡化越來越嚴(yán)重,業(yè)已成為全人類面臨的最大的問題,在這樣一種嚴(yán)峻的形式下,人們開始著力研究開發(fā)可再生、無污染的能源。太陽能是地球上蘊(yùn)藏最為豐富,是非再生能源的主要替代品之一,是人類可以直接利用的無污染的能源之一,因此開發(fā)利用太陽能具有重大的戰(zhàn)略意義,光伏發(fā)電技術(shù)是太陽能應(yīng)用領(lǐng)域一項(xiàng)非常重要的技術(shù),是研究開發(fā)太陽能的必然發(fā)展趨勢,它已經(jīng)成為最為熱門的能源話題。
　　

2、本文主要研究光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的逆變器控制方法以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于光伏電池的價格高,而轉(zhuǎn)換效率比較低,為了降低整個發(fā)電系統(tǒng)的造價和高效地利用太陽能,光伏系統(tǒng)的核心——逆變器的轉(zhuǎn)化效率成為了關(guān)鍵,而這個轉(zhuǎn)化效率只有通過改善其控制策略和優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
　　根據(jù)實(shí)際情況,本文采用雙極式無變壓的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究內(nèi)容主要分成三塊:
　　(1)直流側(cè)研究了光伏電池的原理以及輸出特性,建立電池的仿真模型,利用matlab/simulink

3、仿真軟件模擬處于不同環(huán)境及不同日照強(qiáng)度下的太陽能電池輸出特性。仿真與實(shí)際測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,從而驗(yàn)證了所建仿真模型的正確性,為后續(xù)整個系統(tǒng)的仿真奠定基礎(chǔ);分析了各種最大功率跟蹤策略,選定電導(dǎo)增量法最為本文的MPPT策略,DC-DC環(huán)節(jié)采用BOOST升壓電路,對電路的工作原理進(jìn)行了分析,選定各個元器件的型號以及參數(shù)。
　　(2)交流側(cè)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略是本文的重點(diǎn),通過分析傳統(tǒng)逆變器橋式結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)其存在上下橋臂直通等一些缺陷,

4、為改善這些缺陷,提出一種雙BUCK逆變結(jié)構(gòu);詳細(xì)地研究了滯環(huán)PWM、固定頻率PWM等多種并網(wǎng)逆變器的控制策略,通過分析,提出了正弦環(huán)寬的電流滯環(huán)控制策略和三環(huán)控制策略;交流側(cè)濾波器的設(shè)計也是本文的研究問題之一,通過一系列的數(shù)學(xué)原理分析,選定常規(guī)的LC濾波器,確定了其參數(shù)大小。
　　(3)仿真實(shí)驗(yàn)及硬件的設(shè)計基于本文提出的兩種控制策略,利用MATLAB對整個系統(tǒng)建立仿真模塊,進(jìn)行仿真分析,從仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出,逆變系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了輸