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小功率光伏并網(wǎng)逆變器控制的設(shè)計.doc

  
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小功率光伏并網(wǎng)逆變器控制的設(shè)計,2.57萬字自己原創(chuàng)的畢業(yè)設(shè)計,今年最新的,僅在本站獨家提交,大家放心使用摘要:人類進入高速發(fā)展的時期,對于能源的需要逐年增加,傳統(tǒng)的資源面臨著枯竭的危險。因此大多數(shù)國家將發(fā)展的眼光放在了新能源上,目前全國光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的容量正在逐年增加。而光伏并網(wǎng)逆變器則是光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的一環(huán),它...
編號:106-480539大小:6.58M
分類: 論文>電氣自動化/電力論文

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小功率光伏并網(wǎng)逆變器控制的設(shè)計

2.57萬字
自己原創(chuàng)的畢業(yè)設(shè)計,今年最新的,僅在本站獨家提交,大家放心使用

摘要:人類進入高速發(fā)展的時期,對于能源的需要逐年增加,傳統(tǒng)的資源面臨著枯竭的危險。因此大多數(shù)國家將發(fā)展的眼光放在了新能源上,目前全國光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的容量正在逐年增加。而光伏并網(wǎng)逆變器則是光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的一環(huán),它連接了光伏電池和電網(wǎng)。
本文根據(jù)光伏電池陣列和逆變電路的特點,研究比較了常見的光伏逆變器拓撲結(jié)構(gòu),本文針對小功率光伏發(fā)電系統(tǒng),設(shè)計了一種并網(wǎng)逆變器。選擇由前級DC-DC電路和后級DC-AC電路組成的雙極式系統(tǒng);比較分析了各種DC-DC電路最終選擇了Boost電路作為升壓電路,后級的DC-AC電路采用了基本全橋逆變器。在前級電路中,實現(xiàn)了光伏電池的升壓和最大功率點跟蹤控制,比較了幾種常見的MPPT控制方法并,針對小功率光伏發(fā)電系統(tǒng),本文采用了擾動觀察法。在后級電路中,實現(xiàn)了光伏系統(tǒng)與電網(wǎng)電壓的相位同步,比較幾種常見的控制方法,最終選擇了電流跟蹤控制和電壓前饋控制法來實現(xiàn)并網(wǎng)逆變。在電流控制中采用了基于二階廣義積分器的鎖相環(huán)作為電流控制信號。
本文在設(shè)計小功率光伏并網(wǎng)逆變器的基礎(chǔ)上,利用Matlab對系統(tǒng)的各個控制環(huán)節(jié)以及主電路進行了仿真,最終驗證了控制的正確定性。首先根據(jù)對MPPT控制方式的仿真證明了本文采取的控制方式可以使得光伏電池工作在最大功率點;其次對光伏逆變器的仿真證明本文設(shè)計的逆變器可以輸出符合并網(wǎng)要求的電能。
關(guān)鍵詞:MPPT Boost電路 電流跟蹤 逆變器


Design of Inverter for Small Power Photovoltaic Grid-connected system
Abstract;With the growth of economy,the need for energy is increasing year by year , the traditional resources are going to be dry up.Therefore, most countries are developing and promoting new energy , the current capacity of photovoltaic power generation and network systems across the country are being gradually decrease .
According to the characteristics of the photovoltaic cell array and the inverter circuit ,studing the common photovoltaic inverter topology , the paper designed a grid-connected inverter for low power photovoltaic systems.then the paper is chosen to use the double-grade system which composed of DC-DC
circuit and DC-AC circuit.Comparative analysis of the various DC-DC circuit ultimately chose Boost circuit as a boost circuit , and DC-AC is Full-Bridge circuit.The First -class circuit not only achieved a boost photovoltaic cells but also achieved maximum power point tracking control.After compared some common MPPT control methods,the paper used the perturbation and observation method . comparing several common control methods ,and ultimately chose the method of feed-forward grid voltage and tracking current to realize the phase synchronization with the grid voltage PV systems . phase synchronization with the grid voltage PV systems .
Based on the design of small power PV grid-connected inverter ,the paper use Matlab to simulated the control aspects of the various systems and the main circuit .According to the simulation ,taking the MPPT can make photovoltaic cells work at the maximum power point ;simulation of PV inverter proof the inverter designed in paper can output power grid in line with the requirements.
Key words: MPPT Boost circuit Current tracking Inverter



目 錄
第一章 緒論 1
1.1 課題研究背景 1
1.2光伏發(fā)電在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3光伏并網(wǎng)逆變器 3
1.4本文主要研究內(nèi)容 6
第二章 光伏發(fā)電原理和MPPT控制方式 7
2.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成 7
2.1.1獨立太陽能光伏系統(tǒng)的構(gòu)成 7
2.1.2并網(wǎng)太陽能光伏系統(tǒng)的構(gòu)成 8
2.2光伏電池輸出特性 8
2.3光伏電池在MATLAB中的仿真 10
2.4 光伏電池最大功率點跟蹤控制 11
第三章 光伏逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理 15
3.1光伏并網(wǎng)逆變器拓撲結(jié)構(gòu) 15
3.2 兩級式逆變器電路拓撲 17
3.2.1 DC-DC工作電路拓撲 17
3.2.2 DC-AC電路拓撲 18
3.3 光伏逆變器工作原理 19
3.3.1 Boost電路工作原理 19
3.3.2全橋逆變器工作原理 20
第四章 并網(wǎng)逆變器的控制方式 22
4.1 電壓源型并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及其工作原理 22
4.2 并網(wǎng)逆變器的控制目標 22
4.3 并網(wǎng)逆變器控制策略 23
4.3.1 滯環(huán)控制電流瞬時值比較方式 24
4.3.2定時器控制方式 24
4.3.3 SPWM比較方式 25
第五章 并網(wǎng)逆變器 30
5.1 并網(wǎng)逆變器主電路 30
5.1.1 主電路拓撲結(jié)構(gòu)選擇 30
5.1.2 主電路結(jié)構(gòu) 30
5.2 器件的選擇 31
5.2.1Boost電路器件選擇 31
5.2.2全橋逆變器濾波電感的選取 35
5.2.3并網(wǎng)控制硬件設(shè)計 35
5.3 并網(wǎng)逆變器的控制方式 40
5.3.1Boost電路控制方式 40
5.3.2 全橋逆變器控制方式和PI整定 40
5.3.3鎖相環(huán)控制 42
5.3.4 全橋逆變器參考電流選取 48
5.4 仿真結(jié)果 48
5.4.1 MPPT仿真 49
5.4.2 電流采樣仿真 50
5.4.3 逆變器仿真 53
結(jié)論 54
致謝 55
參考文獻 56