单相光伏并网系统设计 毕业论文

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1、单相光伏并网系统设计毕业论文目录1绪论11.1本课题研究的背景及意义11.2国内外发展现状11.2.1光伏发电技术的发展11.2.2单相光伏发电并网系统研究现状21.3单相光伏发电并网系统的调度方式21.4并网系统的孤岛效应41.5本文的主要内容42单相光伏发电并网系统的原理分析52.1单相光伏发电并网系统的主电路结构52.1.1工频变压器隔离方式52.1.2高频变压器隔离方式52.1.3无变压器方式62.2系统拓扑结构62.2.1Boost电路分析72.2.2单相全桥逆变电路分析93光伏电池的最大功率点

2、跟踪方法研究123.1光伏电池特性分析123.2太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）策略133.2.1电导增量法143.2.2扰动观察法164单相光伏并网逆变器控制方法研究194.1并网前后的电流和电压分析194.2逆变器的控制方法194.2.1电流滞环控制方式204.2.2SPWM电流控制法21374.3电压前馈环节234.4电压外环控制234.5锁相环的实现244.6滤波器的设计255仿真模型及结果275.1DC/DC级的仿真275.2DC/AC级的仿真315.3单相光伏并网系统仿真31总结与展望34

3、致谢36参考文献3737单相光伏并网系统设计1绪论1.1本课题研究的背景及意义在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，光伏利用成为世界各国争相发展的热点，光伏并网发电作为太阳能光伏利用的发展趋势，必将得到快速的发展。随着化石能源持续大量的消耗以及地球生态环境的日渐恶化，世界各国都在积极的寻找一种可持续发展且对生态环境无污染的新能源[1]。因此光伏并网发电技术已成为太阳能光电应用的主流。所以大力开发光伏发电成为必然，而随之而来的的是并网技术的发展。所以以后的发展方向，在于光伏的发电和并网上面。太阳能光伏并网

4、研究目前需要科研人员，大力开发，降低开发成本。随着社会的进步，经济的发展，人们对能源有了更高的追求，需找新能源成了人类的难题。太阳能以清洁，环保，用之不尽等优点收到人们的广泛关注，全球能源专家一致认为太阳能将成为21世纪最重要的能源之一，据欧洲JRC预测，到未来2100年太阳能在整个能源结构中占据百分之六十七的份额[2]。1.2国内外发展现状1.2.1光伏发电技术的发展太阳能光伏发电技术的开发开始于1950年，光伏发电系统可以分为并网系统，离网系统和混合系统，其中光伏并网发电系统是家庭和商业最受欢迎的光伏

5、系统。逆变器将光伏阵列产生的直流电转换为交流电与地方电网连接。到了晚上可以从电网够电。太阳能光伏发电是一种可持续的能源代替方式，近年来得到很大发展。1839年法国科学家Edmondecquerel第一次发现了光伏效应现象，发现某些特殊材料在阳光的照射下能够产生很小的电流；直到19世纪70年代，赫兹在固体硒材料上研究了光伏效应，很快这种光伏电池便被用作照相器材的测光装置；1954年，贝尔实验室的科学家们第一次用晶体硅材料制成了光伏电池；始于50年代的空间发展计划成为光伏发电技术的第一个主要应用对象，而且光伏

6、技术的发展也成为整个空间技术发展计划的一部分，对光伏技术的发展起到了巨大的推动作用[3]。近30年来，太阳能利用在研究开发，商业化生产方面有很快的发展，成为世界范围内新兴产业之一。目前为止，国际上在太阳能的转换利用方面，存在着最为普遍37单相光伏并网系统设计的三种方式：光-电转换，光-热转换和光-化学转换。其中光-电转换的主要方式，光伏发电可直接将太阳的光能转换成电能，生产过程无污染不排放有害气体、资源分布广泛且开发容量大。对电力系统可靠性支持性高等优点，现己成为太阳能利用的主要方式。1.2.2单相光伏发

7、电并网系统研究现状当前关于小容量光伏发电并网系统的研究主要集中在如下几个方面：(1)研究如何优化光伏阵列布置、光伏模块串并模择优、光伏主电路参数设计、功率模块选型、系统成本控制等，在这个层面上，提出并设计了可以自动跟踪实时光照变化的光伏阵列，提出了混合光伏阵列，专门研究了光伏主电路降低电感量的方法，介绍了当前光伏发电主流功率模块型号及特点，探讨了光伏发电效率定义及相关提高光伏发电整体效率的方法等，这些都对整个光伏系统的使用寿命、运行效率、可靠性等做出了贡献[4]；(2)研究光伏并网系统主电路拓扑新结构。除

8、了当下通用的无变压器直接并网模式外，还有工频变压器并网、高频变压器并网、Z源阻抗型并网等。针对当前使用最为广泛的无变压器带升压电路，直接逆变型式的光伏逆变器，其直流升压电路通常采用的拓扑，也出现了除经典Boost升压电路，还有诸如罗氏升压电路，Buck-Boost变换电路、双向斩波电路等。(3)在控制策略方面进行深入研究。光伏并网控制策略分为两个部分。第一是DC/AC级的逆变控制。光伏逆变器逆变环节的电流无差拍、电压外环-电流