基于SVPWM的三相光伏并网逆变器的研究

摘要

能源危机迫近，发展绿色无污染的新能源成为能源研究的热点，太阳能因其独特优势而倍受青睐。光伏并网技术是未来太阳能应用的重要形式，而其中对太阳能电池的最大功率(MPPT)和逆变控制算法的研究则是当前阶段，太阳能问题研究的热点。
　　文章从课题研究背景及意义出发，展开了对光伏系统MPPT问题的研究，通过分析比较现有的光伏系统最大功率跟踪MPPT问题的实现方法，提出了一种基于Boost电路的改进的扰动观察法，显著提升了最大功率点跟踪的精度以及调节速度，对提高光伏电池利用率具有实际指导意义。
　　选择了基于LCL滤波器的三相全桥逆变电路作为主电路的拓扑形式，深入分析了SPWM与SVPWM两种调制方法，选择高频性能良好，对直流电压利用率较高的SVPWM调制技术，作为本文并网逆变器的调制方法。最后提出了一种基于PI控制、重复控制和电压前馈控制相结合的控制策略，以期使并网电能达到入网标准。经仿真验证，此法能有效提高并网电流质量，保证系统的可靠运行，并使逆变器能够以高功率因数向电网输送电能。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 光伏并网逆变器的发展现状

1．3 光伏并网逆变器的发展趋势

2 太阳能电池最大功率跟踪(MPPT)问题的研究

2．1 太阳能电池的建模

2．1．1 太阳能电池数学模型

2．1．2 光伏电池特性曲线

2．2 最大功率跟踪问题实现的原理及方法

2．3 DC／DC电路实现MPPT

2．3．1 Boost电路实现MPPT原理

2．3．2 Boost电路实现MPPT算法分析

2．4 Boost实现MPPT的仿真分析

2．4．1 太阳能电池SIMULINK模型的建立

2．4．2 MPPT仿真分析

2．5 本章小结

3 逆变器部分的研究

3．1 概述

3．2 并网逆变器的工作原理与拓扑结构

3．2．1 三相全桥逆变电路

3．2．2 三相半桥逆变电路

3．2．3 三相四桥臂逆变电路

3．2．4 组合式逆变电路

3．3 孤岛检测

3．3．1 孤岛效应定义

3．3．2 孤岛检测的方法

3．3．3 电压前馈扰动法

3．3．4 孤岛检测的仿真

4 逆变器的调制方式

4．1 SPWM调制

4．1．1 SPWM原理

4．1．2 单极性SPWM调制方法

4．1．3 双极性SPWM调制方法

4．1．4 三相SPWM调制技术

4．2 SVPWM

4．3 本章小结

5 基于SVPWM光伏逆变器的搭建与仿真

5．1 主电路及控制电路整体结构与分析

5．2．1 基于PI控制的SVPWM光伏逆变器的模型搭建与仿真

5．2．1 PI控制参数设计

5．2．2 搭建模型

5．2．3 仿真结果

5．3 基于PI-重复控制的SVPWM光伏逆变器的模型搭建与仿真

5．3．1 重复控制

5．3．2 仿真结果

5．4 基于重复PI控制及前馈控制的SVPWM光伏逆变器的模型搭建与仿真

5．4．1 搭建模型

5．4．2 仿真结果

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

作者简历