三相光伏并网逆变器

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1、上海红申电气有限公司摘要三相光伏并网逆变器研发与智造专业：控制理论与控制工程在职研究生：张秀云（上海红申电气有限公司工程师）指导教师：刘一鸣（教授级高工）摘要光伏并网发电过程是将直流电变为交流电并将能量输送给电网，逆变器是太阳能电池和大电网连接的核心设备，它的稳定性和可靠性决定了输送电能的质量，为了提高发电质量，需要对系统的硬件和软件做深入的分析。本文对这两个方面都做出了比较详细的数学推导，并进行了理论仿真，然后在此基础上搭建了硬件平台，对这些算法进行了初步的验证，给出了相应的实验结果。首先，本文对光伏阵列的结构

2、进行了分析，并搭建了阵列的仿真模型，从仿真模型的P—U曲线可以看出阵列存在最大输出功率，并在此基础之上就最大功率跟踪问题做出了深入思考，在传统的算法基础之上提出了一种算法，仿真表明该算法比传统算法具有更好地跟踪效果。接着，本文对逆变器的拓扑结构做出了说明，并选择了单级式的拓扑结构作为本文研究对象。对于L型和LCL型的滤波器结构而言，其数学模型是不同的，并网电流的控制算法也要做相应的改变。对于电压型逆变器，本文采用直接电流控制，分别对滞环控制和三角波比较控制做出了分析。特别地，对于LCL型滤波器在同步坐标系下因其复

3、杂的解耦，本文引入了PR控制，搭建了matlab仿真对上述算法进行了仿真和对比分析。最后，本文就L，LCL滤波器还有采样电路进行了理论计算，搭建了实验平台，用TMS320F2812做核心控制器对理论算法进行了初步的验证，给出了实验波形。关键词：光伏并网发电最大功率点跟踪直接电流控制PR控制红申电气I上海红申电气有限公司摘要Three-phasedPhotovoltaicGrid-connectedInverterAndControlSpeciality:ControlTheoryandControlEnginee

4、ringName:ZhangXiuyunSupervisor:ProfessorWangXiaoleiAbstractThephotovoltaicpowergenerationprocessismakingthedirectcurrenttothealternatingcurrentandtransmissingtothegrid,theinverteristhecoreequipmentoftheconnectionbetweensolarcellsandgrid,itsstabilityandreliabi

5、litydeterminethequalityoftheelectricalenergytransmission.Inordertoimprovethequalityofpowergeneration,ain-depthanalysisonhardwareandsoftwareofthesystemhavedone.Thispaperhavemadeamoredetailedmathematicalderivationandtheoreticalsimulationonthesetwoaspects,haveal

6、somadeapreliminaryvalidationofthesealgorithmsandgiventhecorrespondingexperimentalresultsonahardwareplatform.First,thispaperanalyzesthestructureofthephotovoltaicarray,thenbuildsasimulationmodelofthePVarray.TheexistofmaximumoutputpoweroftheP-Ucurvecanbeseenfrom

7、thesimulationmodel,adeepthinkingofthemaximumpowerpointtrackingalsohavedoneonthisbasis,andproposesanewalgorithmsimulationshowsthathasabettertrackingresultscomparedwiththetraditionalalgorithm.Then,thispaperdescribesthetopologyoftheinverter,andselectssingle-stag

8、etopologyasaresearchobject.ForL-andLCL-filterstructure,themathematicalmodelisdifferent,andthenetcurrentcontrolalgorithmsalsoneedtodotheappropriatechange.Inthispaper,directcurrentcontrolis