单相逆变器并网技术研究开题

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1、一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着能源和环境问题的日益严峻，风力发电、光伏发电等新能源并网发电技术越来越受到人们的重视，已经成为能源可持续发展战略的重耍组成部分⑴引。并网逆变器作为发屯系统与电网连接的核心装置，直接影响到整个并网发电系统的性能，近年来逐渐成为国内外研究的热点⑷务1.光伏逆变器的研究情况近几年，随着西班牙、德国、美国、FI本对本国光伏产业的政策扶持，全球光伏发电逆变器的销售额逐年递增，光伏发电用逆变器进入了i个快速增长的阶段。但目前全球光伏逆变器市场基本被国际几人巨头瓜分，欧洲式全球光伏市场的先驱，具备完善的光伏产业链，光伏逆变器技

2、术处于世界领先地位冋。目前国内光伏并网逆变器市场规模较小，国内生产逆变器的厂商众多，但专门用于光伏发电系统的逆变器制造商并不多，但是不少国内企业已经在逆变器行业已经研究多年，已经具备一定的规模和竞争力，但在逆变器技术质量、规模上与国外企业仍具有较大差距⑹。不过国内市场规模虽然较小，但未來光伏电站市场的巨人发展空间和发展潜力给国内企业带来发展的历史机遇。口前国内光伏逆变器主要被博奥斯阳光电源、艾思玛、KACO等品牌所山领，国外企业多数通过代理渠道进入国内市场，rti于售后服务提供难度大整体市场占冇率不高。2008年统计数字显示，国内重点光伏项目大功率产品几乎全部选用国

3、内产品。『勺2.带LCL单相滤波器逆变器的研究状况中小功率场合一般多采用单相方式，按照功率等级进行分类，可分为功率小于lkVA的小功率并网逆变器，功率等级lkVA^SOkVA的屮等功率并网逆变器从光伏并网逆变器发展至今，发展最为成熟的属于中等功率的并网逆变器，目前已经实现商业化批量生产，技术趋于成熟，光伏并网逆变器未来的发展将是小功率微逆变器也即光伏模块集成逆变器和大功率并网逆变器两个方向并行。微逆变器在光伏建筑集成发屯系统、城市居民发电系统、中小规模光伏电站冇其独特的优势，大功率光伏并网逆变器在大规模光伏电站，如沙漠光伏电站，等系统具有明显优势e⑷3课题研究意义及

4、依据太阳能的利用是缓解全球能源短缺问题的重要途径，光伏发电就是太阳能利用研究的热点之一。随着半导体产业技术的进步，光伏电池的效率逐步提高，光伏发电的单位成木正在逐步下降，使其民用化成为可能E⑹。单相光伏并网发电系统采用LCL滤波器有利于抑制高频开关谐波电流进入电网，但是LCL滤波器增加了系统的阶数，增大了系统稳定性的设计难度。宜流侧电压外环、网侧电流内环的双环控制策略适用丁采用L或者LC滤波器的单相光伏并网发电系统，但不利于基于LCL滤波器系统的稳定性。提出一种电压环、功率环和电容电流环的并网控制策略，电压环稳定并网逆变器直流侧电容两端的电压，功率环调节光伏并网发电

5、的功率因数，功率环和屯容屯流环共同提高系统的稳定性和抑制LCL滤波器引起的谐振尖峰。推导了系统的闭环传递函数，分析了控制参数对系统闭环极点分布和稳定性的影响。仿真和实验结果验证可所提控制策略的可行性e⑻o二、研究的基本内容，拟解决的主要问题①研究的基木内容：1、了解光伏并网逆变器的作用及逆变器工作原理。2、研究逆变器控制方法，设计带LCL控制方法。3、研究逆变器控制方法，设计带LCL控制方法，使输出的并网电流与电网电压同频同相，总谐波含量在要求范围之内4、利用Matlab中的Simlink进行仿真,验证设计方案②拟解决的主要问题：1、提出一种电压环、功率环和电容电流

6、环的并网控制策略，电压环稳定并网逆变器直流侧屯容两端的屯压，功率环调节光伏并网发屯的功率因数，功率环和电容电流环共同提高系统的稳定性和抑制LCL滤波器引起的谐振尖峰。推导了系统的闭环传递函数，分析了控制参数对系统闭环极点分布和稳定性的影响。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性。2.基于逆变器侧电流闭环和电容电流前馈的并网逆变器控制策略，通过逆变器侧电流间接控制并网电流。该控制策略能够保证系统稳定和单位功率因数运行，并且整个控制过程无需增加额外的传感器，降低了系统成本，增强了系统可靠性。仿真和实验结果验证了提出控制策略的有效性与可行性。三、研究步骤、方法及措施研究

7、步骤：1•研读毕业设计任务书，明确设计要求；2.查找与毕设相关文献，并仔细阅读，对带LCL滤波器单相并网逆变器做一个初步的了解；3.根据所收集到的资料，掌握光伏并网逆变器的作用及逆变器工作原理；LCL滤波器的特点，LCL滤波器参数设计。4.重点研究定带LCL滤波器单相并网逆变器的工作原理及控制方法并对其进行模型仿真。6.对仿真结果进行分析，验证设计方案。方法及措施：1.查阅并下载与课题相关的资料，在学校图书馆和学校电子图书库中查找，在宿舍也可以利用网络，搜集材料2.在仿真过程，有效利用电脑软件比如matlab^simulink等做好仿真。对于课题研究应充分利用假