并網(wǎng)型單相光伏逆變器的研究.pdf

1、在能源枯竭與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重的今天，新能源的開發(fā)與利用愈來愈受到重視，太陽能以其經(jīng)濟(jì)、清潔等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞，而逆變器又是系統(tǒng)中主要的能量變換裝置，其性能的好壞，直接影響著太陽能利用效率的高低。本文針對(duì)既可獨(dú)立運(yùn)行又可并網(wǎng)運(yùn)行的單相光伏逆變器，采用有效值外環(huán)、瞬時(shí)值內(nèi)環(huán)的控制方法，既保證了逆變器輸出的靜態(tài)誤差為零，又保證了逆變器的輸出波形良好。為此，論文主要對(duì)系統(tǒng)的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方法以及并網(wǎng)過程中的數(shù)字鎖相環(huán)和反孤島保護(hù)等技術(shù)進(jìn)行了

2、分析研究。 首先，概述了太陽能利用的意義和廣闊前景，給出本課題的主要研究內(nèi)容，詳細(xì)分析了逆變電源的主電路結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)控制電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單的介紹，給出了同時(shí)滿足獨(dú)立和并網(wǎng)兩種運(yùn)行模式的輸出濾波器結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的計(jì)算過程，并通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。 在分析主電路工作時(shí)序的基礎(chǔ)上，闡述了并網(wǎng)型逆變器的控制目標(biāo)，總結(jié)了并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)必須滿足的條件，用結(jié)構(gòu)框圖的形式對(duì)當(dāng)前比較流行的幾種逆變電路的控制方法進(jìn)行了對(duì)比分

3、析。本文采用的基于SPWM控制的電壓或電流輸出控制的算法，具有開關(guān)頻率固定、物理意義清晰、實(shí)現(xiàn)方便的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠很方便的實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行與并網(wǎng)運(yùn)行之間的切換，并能保證輸出波形良好，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。 隨后，詳細(xì)討論了并網(wǎng)過程中的數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)，對(duì)鎖相環(huán)電路的組成、工作原理進(jìn)行了研究，結(jié)合DSP控制芯片的捕獲功能，針對(duì)電網(wǎng)電壓同步信號(hào)采樣電路存在滯后的特點(diǎn)，分析產(chǎn)生滯后的原因，采用超前α修正角的算法，并給出了程序的流程圖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

4、此方法可靠有效，能使逆變器輸出電流與電網(wǎng)電壓完全同相，達(dá)到功率因數(shù)為1的目的。 孤島效應(yīng)是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中必須解決的問題，本文對(duì)孤島效應(yīng)的含義及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了說明，分析了產(chǎn)生孤島效應(yīng)的原因，說明了它的危害，證明了添加反孤島效應(yīng)保護(hù)的必要性，分別對(duì)孤島效應(yīng)的主動(dòng)和被動(dòng)檢測法進(jìn)行了介紹，并用MATLAB仿真工具對(duì)主動(dòng)頻率偏移法的反孤島效應(yīng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 最后，采用TI公司的TMS320LF2407ADSP作為主控芯片，研制完