光伏逆变电源并网运行时本质上为电流源。其输出电流滤波不但会对电网产生严重的谐波污染,同时其输出电流锁相不精确会降低系统的转化效率。针对以上问题,采用电流瞬时值和电流有效值双闭环控制策略实现对输出电流波形的控制;研制一种具有尖峰抑制作用的LCL 滤波器,通过对其数学模型的幅频分析说明了其良好的滤波特性;设计了一种软件锁相环,并在此基础上通过α 角的修正实现了精确可靠地锁相。实验结果验证了设计的合理性和正确性,实现了单位功率因数输出正弦波电流。
上传时间: 2013-11-18
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在能源枯竭及环境污染问题日益严重的今天,光伏发电是未来可再生能源应用的一种重要方法。本文以光伏逆变技术为研究对象,对光伏系统最大功率点跟踪方法、光伏智能充电控制策略、光伏并网系统拓扑结构与控制方法、光伏并网与有源滤波统一控制方法等问题进行了深入研究。 在扰动观测法的基础上,提出了一种直接电流控制最大功率点跟踪方法,通过检测变换器输出电流进行最大功率点跟踪控制,简化控制算法,同时省去了扰动观测法中的电压和电流传感器,降低系统成本。 研究了一种实用的光伏系统蓄电池充电控制策略,将最大功率点跟踪与智能充电控制有机结合在一起,充分利用光伏电池的输出功率,缩短充电时间,提高充电效率;研究了一种全数字式逆变器,通过电压有效值外环和瞬时值内环的双闭环控制,既能保证系统输出电压的稳态精度,又能保证瞬变负载条件下的动态特性。研制了一套3kW光伏独立发电系统并进行了实验验证。 针对住宅型光伏并网逆变器体积小、性能价格比高的要求,研究了一种基于导抗变换器的并网逆变器拓扑结构,相比于传统电流型逆变器,本拓扑省去了笨重的电抗器,同时利用高频变压器进行能量传递和电气隔离,进一步降低了系统损耗和体积,降低系统成本。 经研究发现,由于导抗变换器的固有特性,采用传统的SPWM调制方法将导致并网逆变器输出平顶饱和的非正弦电流,造成对电网的谐波污染,提出了一种新型改进调制模式。该方法可以实现高功率因数、低谐波并网发电。根据上述理论分析,研制了一台3kW单相光伏并网逆变器,实验结果验证了理论分析的正确性。 研究了一种三相电流型并网逆变器拓扑结构及其控制方法,采用改进调制模式对其进行控制,在谐波抑制方面取得了满意的效果。提出的三相并网逆变方案,相比于传统三相并网逆变器,具有如下显著优点:系统中任意一相都是一个独立的子系统,不受其它相影响,即使在某一相或某两相损坏的情况下,剩余相也能正常运行,增加了系统的冗余性;在三相电网不平衡情况下,本方法也能提供稳定的三相电流,增加系统抗电网波动能力。初看起来本方案使用的导抗变换器和变压器有3套,但是每相承受的功率容量只有系统总功率的三分之一,这样可以选用较小容量的器件,有利于高频电感和变压器的制作和生产。提出了一种基于导抗变换器的三相电流型逆变器实现方案,利用导抗变换器将输入直流电压变换为高频正弦电流,经高频变压器隔离及电流等级变换后进行裂相调制,输出为三相正弦电流。该方法不仅省去了传统电流型逆变器直流侧电抗器,而且采用高频变换进行功率传输,减小了隔离变压器及输出滤波器的体积,有利于装置的小型化和降低成本。 针对光伏电池输出电压较低的问题,研究了一种单级式三相升压型并网逆变器,通过一级变换同时实现升压和DC/AC变换功能,并且提出了一种基于DSP芯片的控制策略,本方法仅用一个电压传感器就能替代原先的三个电压传感器:每个载波周期短路相只进行一次开关动作,同时任何时刻只有2个开关管导通,可有效降低系统的开关损耗和导通损耗;由于采用DSP控制,具有控制灵活、稳定性高、成本低、并网电能质量好,便于功率调节等优点。 提出了一种光伏并网与有源滤波兼用的统一控制策略,在同一套装置上既实现光伏并网发电,又实现谐波补偿,克服目前的光伏发电装置白天发电、夜间停机的不足,提高系统利用率。详细分析了无功电流和谐波电流的检测方法、光伏并网发电有功指令电流的生成方法及电流环控制器和电压环控制器的设计方法,并对光伏并网发电与有源滤波统一控制模式和单一有源滤波模式进行了讨论,仿真和实验结果验证了所提出的系统结构及控制策略的正确性和可行性。
上传时间: 2013-04-24
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由张兴老师主编的一本关于光伏发电的书籍,系统详细介绍了当前的光伏并网发电以及逆变器控制的技术,比较前言,值得一看。
上传时间: 2022-07-05
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在假设并网光伏电站各交流器件的输出和输入变量只含有基波分量的前提下,提出了一种利用相量法和受控源法模拟并网光伏电站电能转换及传输系统特性的方法,并建立了包含光伏阵列,具有最大功率跟踪功能的逆变器、变压器及控制系统的并网光伏电站整体仿真模型。通过采用国内某地并网光伏电站的实测数据进行的仿真验证及误差分析可知,所提出的光伏电站模拟方法和数学模型是有效的。
上传时间: 2013-10-30
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逆变拓扑:全桥功能:并网充电、放电;并网离网自动切换;
上传时间: 2022-07-26
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随着太阳能发电技术的日益成熟,太阳能的发电应用在世界范围内得以迅速推广。因此,太阳能光伏发电系统设计的作用越来越被人们所重视。 在现阶段,光伏发电系统的设计主要以系统工程师的设计为主,很少有计算机辅助的成分,因此设计出的方案带有较大的主观性和不确定性。由于光伏发电系统的设计过程中涉及到的数据量很大,所以工程师在设计过程中难免会忽略甚至错误地计算某些数据,从而导致部分资源没能得到合理地利用。如果能将计算机辅助设计融入到光伏发电系统的设计中来,一是可以大量节省光伏系统设计的时间,二是可以确保设计出的方案具有较高的实用性,并且可以使各种资源得到最大的利用。 国外目前应用的光伏系统设计相关软件主要有:德国西门子的PVDesigner,瑞士的PVSyst,加拿大的RETScreen,德国的PVSOL等。而国内在光伏系统设计方面的软件产品几乎为空白,因此开发一款适合在国内使用的光伏系统辅助设计软件具有重要的意义。 综上所述,本课题有较大的需求空间,并具有广阔的发展前景,对发展国内光伏发电系统具有深远的意义,同时具备应用和研究价值。笔者建立了光伏发电系统辐射量计算的数学模型,并根据数学模型应用Visual C#开发出适用于Windows平台的光伏系统辅助设计软件。该设计软件除了能进行一般的数据计算之外,更重要的是能自动地求出太阳电池组件、逆变器数目以及它们各自的串并联数目,为光伏发电系统的设计者解决设计中最为困难的问题,省去设计者大量的重复而复杂的分析和计算,为光伏发电系统的应用打开一扇方便之门。而通过实例验证,笔者设计的光伏系统辅助设计软件可为光伏发电系统提供较为合理的配置方案。
上传时间: 2013-04-24
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随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,开发利用清洁的可再生能源势在必行。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、大规模开发利用最有前景的可再生能源之一。其中太阳能光伏利用受到世界各国的普遍关注,而太阳能光伏并网发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势,必将得到快速的发展。此外,高性能的数字信号处理芯片(DSP)的出现,使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器成为可能。本论文就是在此背景下,对太阳能并网发电系统中的核心器件并网逆变器进行了较为深入的研究,具有重要的现实意义。 太阳能光伏并网发电系统的两个核心部分是太阳能电池板的最大功率点跟踪(MPPT)控制和光伏并网逆变控制。 首先,本文对太阳能电池的工作原理及工作特性进行介绍,详细分析太阳能电池工作的等效电路和数学模型。 其次,本文对几种传统的最大功率点跟踪(MPPT)控制算法进行了研究、分析和比较,提出各自优缺点。基于最大功率跟踪过程的快速性和稳定性,设计采用改进的间歇扫描法来实现光伏发电系统中太阳能电池的最大功率输出,以提高系统的性能和最大功率点跟踪速度。 再次,针对既可独立运行又可并网运行的单相光伏逆变器,本文采用有效值外环、瞬时值内环的控制方法,既保证了逆变器输出的静态误差为零,又保证了逆变器良好的输出波形。给出了同时满足独立和并网两种运行模式的输出滤波器结构和元件参数的计算过程,并通过仿真和实验验证了设计的合理性。 随后,详细讨论了并网过程中的软件锁相环技术,对锁相环电路的组成、工作原理进行了研究,实验结果表明此方法可靠有效,能使逆变器输出电流与电网电压完全同相,达到功率因数为1的目的。 最后,采用TI公司的TMS320LF2407A作为主控芯片,研制完成1.5kW实验样机,分别得出了独立运行和并网运行时的实验结果,结果表明,所采用的控制策略和设计的硬件电路能够满足设计要求,系统可安全、稳定运行。
上传时间: 2013-05-18
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摘要:介绍了一种基于MOTOROLA公司生产的68HC908MR16单片机的光伏正弦波逆变电源。该系统应用SPWM技术将经太阳电池阵压,逆变为标准的正弦单相220V、50Hz交流电压,同时采用新型的数字式PI调节器实现稳压控制,并通过与外界键盘监控系数调节和系统监控。关键词:光伏逆变;MR16单片机;PI调节器;串行通信
上传时间: 2013-11-09
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本书在论述了电力电子及其逆变技术现状与发展的基础上,按电气隔离、功率流向、电源性质、相数、模块数、电平数、能量去向、功率变换量、相关流向、电源性质、相数、模块数、电平数、能量去向、功率变换量、相关技术等类型,系统,深入并有创新地论述了方波、多重移相叠加阶梯波合成、脉宽调制、单向电压源高频环节、高频脉冲直流环节、双向电压源高频环节、谐振式双向电压源高频环节、电流源高频环节、直流变换器型高频环节、三相、并联、多电平、可再生能源并网、Delta等逆变技术和控制、驱动、缓冲、滤波等相关技术及其在逆变器中的应用。
上传时间: 2018-08-10
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电路见图1当把开关K1打向“逆变”位置时,BG1导通,由时基电路NE555及外围元件组成的无稳态多谐振荡器开始振荡,其充?放电时间常数可调节?如果选择R1=R2则输出脉冲的占空比为50%,该多谐振荡器的振荡频率f=1.443/(R1+R2+2W)C2,图中的元件数值可使振荡频率调在50Hz,振荡脉冲由役脚输出,波形为方波,该方波经C4耦合,R3?C5积分变为三角波,这个三角波又经RPC6,第二次积分和R5?C7第三次积分,变为近似的正弦波,通过C8耦合到BG2,由BG2放大后在B1的L2线圈上输出?当L2上端电压为正时,D4截止,D3导通,使BGPBG6截止,BG3?BG5导通,电流由电瓶正极→B2的L1-BG5-电瓶负极;当L2上端电压为负时,D3截止,D4导通,使BG2BG5截止,BG4?BG6导通,电流由电瓶正极一B2的L2-BG6电瓶负极?BGBG6交替导通?截止,经变压器B2合成正负对称的正弦波,并由L3升压送至逆变输出插座CZ12CZ2,供用电器使用,同时LED1(红色)亮,指示逆变状态?当开关打向“充电”位置时,市电经变压器B2降压?D5?D6全波整流?R11限流后对电瓶充电,同时LED2(绿色)亮,指示充电状态?
上传时间: 2022-06-27
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