带有源滤波功能的三相光伏并网逆变器研究

《带有源滤波功能的三相光伏并网逆变器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S12092024分类号TM76密级公开硕士学位论文带有源滤波功能的三相光伏并网逆变器研究学位申请人姓名龙际根培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称罗安教授学科专业电气工程研究方向光伏发电技术与电能质量论文提交日期2015年4月30日学校代号：10532学号：S12092024密级：公开湖南大学硕士学位论文带有源滤波功能的三相光伏并网逆变器研究学位申请人姓名：龙际根导师姓名及职称：罗安教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月30日论文答辩日期

2、：2015年5月16日答辩委员会主席：李欣然教授ResearchonThree-phaseGrid-connectedPhotovoltaicInverterwithActivePowerFilter'sFunctionByLONGJigenB.E.(CentralSouthUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEn

3、gineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLuoAnApril,2015湖南大学学位论文原创性汚明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＾＾作者签名；《曰期Ｕｗ

4、ｆ年月又曰李字彦５学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。１＾将本学位论文的全部本人授权湖南大学可：或部分内容编入有关数据库进行检索，可［＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书。２．不保密巧。＂＂请在上相应方框内打ＶＣ）＇＾＾＂＾＾４＾＾＼＾５＞＾曰作者签名；日期；＞年月导

5、师签名：日期：＞Ｃ￥ｐｆ可广日烛带有源滤波功能的三相光伏并网逆变器研究摘要随着我国经济的持续快速发展，能源问题和环境问题越来越受到关注。新能源在能源结构中的作用变得更为重要，其中太阳能光伏发电具有诸多优势，具有良好的发展前景。然而，光伏发电系统只能在白天工作，而且受光照强度和气温的影响，其实际利用率很低，系统大部分时间处于闲置状态。同时，大量非线性负载接入配电网，并产生大量谐波电流，影响电能质量。本文将光伏发电系统和有源电力滤波器有机结合起来，对带有源滤波功能的三相并网逆变器进行分析研究，使得

6、系统既能进行光伏发电，又能治理配电网谐波电流，改善电能质量。本文首先通过分析光伏电池的电气模型，利用MATLAB仿真了光伏电池在不同光照及不同温度下的输出特性。为了获得光伏电池的最大输出功率，本文对光伏电池的最大功率点跟踪技术进行深入探讨，提出了一种实用的自适应变步长扰动观察法实现MPPT，能够快速跟踪太阳能电池的最大功率点，减少在最大功率点附近的振荡。针对系统调试方面，本文提出了一种实用的模拟光伏实验平台，可以方便调试。其次，本文设计了带有源滤波功能的两级式三相光伏并网发电系统的总体结构，并对带有源滤

7、波功能的三相光伏并网逆变器的控制算法进行深入分析。光伏并网逆变器采用电压外环电流内环双闭环控制策略，其中电压外环采用PI控制，保证逆变器直流侧电压稳定，同时输出有功指令电流的幅值。针对系统实际情况，谐波电流采用基于ip-iq的分频检测算法，可以直接检测特定单次或者多次谐波，以便针对性的补偿特定次谐波。考虑到系统容量限制，本文提出了一种谐波电流限幅措施，可以避免逆变器输出电流过大造成设备的损坏。针对电流跟踪控制问题，本文对准比例谐振控制和无差拍控制进行深入分析，考虑到准比例谐振参数设计复杂繁多，采用数字无

8、差拍控制实现对指令电流的跟踪控制。最后利用PSIM软件进行仿真，分析系统处于不同工作模式下的输出特点，仿真表明了所提控制策略的正确性。逆变器实验样机研制是本文的研究重点之一。首先根据本文所提出系统的总体结构设计了主电路，确定了主电路功率器件及其驱动电路，设计了滤波电感及逆变器直流侧电容。在控制系统硬件设计方面，设计了基于DSP的控制系统总体结构、外围采样电路、电压过零检测电路及保护电路等，同时介绍了软件实现流程。最后，利用实验室研制的样机进