导抗变换器在光伏电源系统中的应用研究

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1、上海大学硕士学位论文导抗变换器在光伏电源系统中的应用研究姓名：沈骏申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：陈国呈20040201上海大学硕士学位论文摘要随着国民经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高，人类对能源的需求也大大增加，人类赖以生存的地球不但所蕴减的矿藏有限，矿物燃烧还会导致温室效应和一系列的环境污染问题。太阳能作为新型环保能源，具有地域分布广阔、资源丰富、清洁无污染等特点，成为解决电能匮乏的瓿途径。但原有太阳能(光伏)并网系统存在能量转换效率低、整机体积大的缺点，限制了其进一步发展。本课题将导抗变换器和光伏并网逆变系统有机结合在一起，利用导抗变换器实现光伏系统

2、的恒流并网。与现有电压型并网逆变方案相比，省去了笨重的工频隔离变压器，减小了输出滤波器的体积，对电网电压丢失的处理也较为简单。整机体积小、效率较高，具有很好的应用前景。本文在纵览导抗变换器和光伏并网逆变的现状和发展趋势的基础上，使用二端口网络分析法详细分析了导抗变换器的特性和模型。以LCL型导抗变换器为例，分析了其输入输出转移函数、效率、频率特性及各部件数值变化对系统的影响，总结比较了4种具有实用意义的导抗变换器。对LCL型导抗变换器进行了深入的仿真和理论研究。结合基频分量等效和经典交流分析法，对其内部动态过渡过程进行了分析，为定量分析其工作模式提供了依据。导抗变换器由于也存在能量

3、交换的完全传递模式和非完全传递模式，在国内外相关文献较少的情况下，本文就导抗变换器的性能及其优化设计和应用作了研究。此外还详细介绍了整个并网逆变系统的软件、硬件设计要点，包括各控制和保护电路设计、导抗变换器设计、PWM调制算法实现及并网电流同步的实现方法。通过仿真和实验，验证了并网逆变系统的实验方案，给出了仿真和实验波形。并利用基于Delphi和RS一232的上位机监控平台，实现了系统运行的状态监测和实时控制，功能强大，易于扩展。本课题获上海市高等学校青年科学基金项目“智能控制光伏发电系统逆变技术研究”(03AQ83)资助。关键词：光伏逆变、导抗变换器、恒流并网、DSP2407、锁

4、相环上海大学硕士学位论文ABSTRACTWithfastexpandofindustryandimprovementofhumanlivingconditions，theresourceconsumehasincreasedrapidly,butthemineralsarelimitedtthegreenhouseeffectandotherenvironmentempoisonproblemoccurredbytheburningofsuchmineralsaremoredangerous．Asanewenvironmentalresource，Solarhasitsmerits

5、suchaswidelyregion，resourcefulandcleanlywithn0harmtoenvironment．soit'samainapproachtosolvetheresourcecrisis．Butthecurrentphotovoltaicsystemhassomeshortage，suchaslowenergytransferefficiencyandbigsystemsize，whichlimiteditsfurtherdevelopment．Thisinvestigationbringstheimmittanceconverterandphotovo

6、ltaicgrid-connectedsystemintotogether,byusingimmiRanceconvefler,theconstantcurrentgrid—connectedphotovoltaicsystemcanbereached．Comparedwithnormalvoltage-typedgrid-connectedsystem，thecumbersome50Hztransformercanbeomitted，thesizeofoutputfiltercanbeminishedandalsothedisposalofthenetworkvoltagelos

7、thasbeenpredigested．Thephotovoltaicsystemsizeissmallandtheenergytransferefficiencyishigh，withfavorableapplicationbackground．Aftersurveyingthestatusanddevelopmenttrendoftheimmittanceconverterandphotovoltaicgrid—connectedsystem，thecharact