大功率光伏逆变器建模与控制

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1、毕业设计（论文）任务书（2015届）设计题目大功率光伏逆变器建模与控制学院名称继续教育学院专业（班级）2013级电气工程及其自动化姓名（学号）宋玉（2013816019）指导教师王付胜目录英文摘要2英文摘要31绪论４1.1光伏并网逆变器概述４1.1.2光伏产业崛起的背景及意义４1.1.2光伏并网逆变器技术的作用与发展历程４1.1.3光伏并网逆变器的分类５1.2国内外发展现状及趋势６1.2.1国外发展现状６1.2.2国内发展现状６1.2.3发展趋势６1.3PWM控制技术简介７1.3.1PWM控制的基本原理７1.3.2SVPWM控制简介８1

2、.4本课题的主要研究内容与意义８1.4.1课题的主要研究内容８1.4.2课题的意义９2三相光伏并网逆变器的数学模型及坐标变换原理９2.1三相光伏并网逆变器在静止坐标系下的数学模型９2.1.1电路拓扑结构及建模假定条件９2.1.2三相静止坐标系下的数学模型９2.2同步旋转坐标变换(dq变换)原理与方法９2.2.1dq坐标与三相静止坐标的关系图１０2.2.2dq坐标变换的方法１０2.3三相光伏并网逆变器在两相旋转坐标系下的数学模型１０3三相光伏并网逆变器的控制策略１０3.1三相并网逆变器的开环控制１０3.1.1无源逆变的模型及仿真１０3.1

3、.2有源逆变的模型及仿真１１3.1.3SVPWM的基本原理与算法实现１１3.2三相并网逆变器的闭环控制１５3.2.1闭环控制模型的建立１６3.2.2PI电流调节器的设计１６3.2.3MPPT控制的基本原理与控制方法１７3.2.4闭环控制系统的仿真实现与结果分析１９4结论２２4.1全文总结２２4.2尚待完善的工作２２谢辞２３参考文献２４中文摘要：随着市场经济和现代化工业的发展，能源短缺和环境污染，已经成为制约人类社会健康发展的两大重要因素。新能源的开发与利用愈来愈受到重视，太阳能以其清洁环保、蕴藏丰富等优点逐步得到了开发利用。光伏并网逆变

4、器作为太阳能利用中主要的能量变换装置，是目前研究和发展的重要环节。本文在分析三相光伏并网逆变器工作原理的基础上，设计了并网逆变器的主电路和控制结构。首先，概述了光伏发电的意义以及我国光伏产业的国内外的发展现状及前景；介绍了PWM控制技术的原理:介绍了本课题的来源及其主要研究的内容。接着，建立三相光伏并网逆变器在不同坐标系下的数学模型，重点分析三相静止坐标系（a-b-c）、两相静止坐标系（α-β）和两相旋转坐标系（d-q）之间的变换原理和方法,从而建立起三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型。随后，介绍三相并网逆变器的控制策略，以开环

5、控制为基础，分别建立无源逆变和有源逆变的模型，分析其原理和在matlab软件中的仿真结果；同时详细介绍SVPWM控制原理和计算方法，建立起SVPWM控制模块，从而进一步建立双闭环控制模型，对两相旋转坐标系下的id，iq分别进行控制，详细介绍电流内环PI调节器的整定方法，分别对其参数进行整定，分析MPPT控制器的工作原理，得出最终的系统模型，在软件中实现仿真，并对结果进行详细分析。最后，对三相光伏并网逆变器的设计过程进行总结，阐述已达成的目标和尚待完善的工作。关键词：光伏并网逆变器；SVPWM；双闭环控制；dq坐标变换英文摘要：Along

6、withmarketeconomyandmodernindustrialdevelopment,theenergyshortageandenvironmentalpollution,hasrestrictedthehealthydevelopmentofhumansociety,woimportantfactors.Newenergydevelopmentandutilizationofsolarenergy,moreattentionwithitscleanenvironmentalprotection,richgraduallygo

7、ttheadvantagesofexploitation.Photovoltaic(pv)gridinverterassolarenergyutilizationofenergyconversiondevicesmainatpresent,itistheimportantlinkofresearchanddevelopment.Basedontheanalysisofthethree-phasephotovoltaic(pv)gridinverter,thebasicprincipleofdesignthegridinverterthe

8、maincircuitandcontrolstructure.First,summarizedthesignificanceandphotovoltaicenergyphotovoltaicindustry