光伏并网逆变器的研究及可靠性分析-优秀硕士学位论文.pdf

山东大学
硕士学位论文
光伏并网逆变器的研究及可靠性分析
姓名:尹静
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:张庆范
20090430
摘要能源已经上升到世界各国的议事日程。太阳能作为当今最理想环保的能源之一,已经得到了人类越来越广泛的应用。本文以光伏甈并网发电系统为研究对象,以最大限度利用太阳能、无污染回馈电网为主要目标,开展了光伏并网发电系统的理论研究和仿真,具有重要的现实意义。光伏并网逆变器是光伏并网发电系统中必不可少的设备之一,其效率的高低、可靠性的好坏将直接影响整个光伏发电系统的性能和投资。本文主要研究适用于并网型光伏发电系统的逆变器。本文以一个完整的光伏并网发电系统为研究对象,重点对单相光伏并网系统进行了全面的分析,并从并网系统的主电路拓扑、控制策略、孤岛效应以及系统的可靠性分析几个方面做了详细的分析和仿真实验。首先,介绍了国内外光伏并网发电产业的现状,并对光伏并网发电系统的组成结构、优缺点、发展趋势及光伏并网发电系统对逆变器的要求做了简单介其次,讨论研究了逆变器主电路的拓扑形式,并根据实际情况,选择了无变压器的两级结构,即前级/变换器和后级/逆变器,两部分通过连接。前级的/模块采用仄私峁梗蠹兜腄疉姹淦采用逆变全桥实现逆变,向电网输送功率。讨论确定了逆变器输出电流的控制方式,并最终确定了光伏并网发电系统的总体方案。高性能的数字信号处理器的出现,使得一些先进的控制策略应用于光伏并网的控制成为可能。本文以公司的数字信号处理器芯片兼容设计思想。应用/中的工具箱搭建了整个电路模型,进行了仿真实验研究。再次,我们已经知道孤岛效应问题关系到光伏并网发电系统的安全问题。本文分析了孤岛效应产生的原因、对电网的危害和目前各种常用的被动和主动及外部孤岛效应的检测方法。根据本文涉及的光伏并网发电系统的特点,采用了电压前馈正反馈检测孤岛的方法,然后详细介绍了该方法的原理和实现过程,山东大学硕士学位论文随着环境污染和能源短缺问题的日趋严重,寻找一种储备大、无污染的新绍,对光伏并网发电系统建立了总体认识。芯片为核心,设计了控制电路并给出了驱动电路、保护电路的设计以及系统的电磁
并给出了逆变器的反孤岛效应模型和仿真实验结果。仿真结果证明,该方法是可行的,并且达到了标准的规定。光伏系统的可靠性研究对整个系统的经济运行乃至投资决策产生了重要影响。本论文以光伏并网发电系统的基本组成为线索,对各部分进行可靠性分析,对满足一定可靠性水平的光伏并网发电系统进行分析,从而对其的推广使用起关键词:光伏并网发电系统;逆变器;孤岛效应;豢煽啃苑治山东大学硕士学位论文到了理论指导作用。
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导师签名:丝垄整日主墨至主圭至原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:期:兰壁旦荷玅本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑期:≥玫荷篿垒日
课题背景第滦髀然界索取、探求适合生存和发展所需的各种能源,能源的利用水平折射出人类文明的进步步伐。从原始社会开始,化石能源逐步成为人类所用能源的主要来源,这种状况一直延续到科技发达的现代社会。随着人类对能源需求的日益增化石资源应该是留给子孙后代的“化工原料桓迷谖颐钦獯耸种薪鼋霭它们作为燃料而消耗殆尽。此外,大量使用化石燃料已经给人类生存环境带来了严重的后果。目前由于大量使用矿物能源,全世界每天产生约诙治率倚应气体,已经造成极为严重的大气污染。如果不加控制,温室效应会将融化两极的冰山,这可能会使海平面上升几米,四分之一的人类生活空间将由此受极大威胁。当前人类文明的高度发展与地球生存环境的快速恶化已经形成一对十分突出的矛盾,它向全世界能源工作者提出了严峻的命题和挑战,在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点问题,而能源问题将更为突出。因此,人类要解决上述能源问题,实现可持续发展,只能依靠科技进步,大规模的开发利用可再生洁净能源。太阳能具有储量的“无限性”、存在普遍性、开发利用清洁性及逐渐显露的经济性等优势,它的开发利用是最终解决