【毕业设计】光伏单相逆变器并网控制技术研究 ㊣ 精品文档 值得下载

结第章数字化并网控制系统硬件设计基于的并网控制系统整体设计系统电路设计外围电路设计模拟信号采样电路隔离驱动电路多功能控制电源设计保护电路设计本章小结结论参考文献致谢附录附录附录第章绪论第章绪论国内外可再生能源开发的现状及前景可再生能源开发的现状及前景自世纪年代以来，随着经济活动的增加，世界能源消耗急剧上升，世界能源消耗增长了倍。

然而，通过增加能源消耗促进经济发展的粗放增长方式已造成全球大气土壤水源等诸多方面环境质量的严重下降，暴露出以煤炭等常规能源为主的能源结构的弊端。

上个世纪年代西方发生石油危机以来，人们逐渐认识到，矿物能源终会有耗尽之时，人类要维持自身的生产生活，就必须开发新的能源，特别是可再生能源。

由此，世界上掀起了股开发利用可再生能源的热潮，特别是年联合国世界环境与发展大会后，世界各国都将积极推动可再生能源的发展当作世纪能源发展的基本选择，并在全世界范围内达成了广泛的共识。

可再生能源是指在自然界中可以不断再生永续利用取之不尽用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。

可再生能源主要包括太阳能风能水能生物质能地热能和海洋能等。

世界各国发展可再生能源的动因和方向有较大差别。

发达国家发展可再生能源的主要目的是应对气候变化，减排温室气体保护环境，减少大气污染能源来源多样化，保障能源安全保持技术优势，扩大出口等。

而发展中国家发展可再生能源的目的主要是在于解决农村能源问题，扩大能源供应和缓解能源短缺。

因此，世界各国发展可再生能源所采取的战略也有定的差别。

在可再生能源技术方面，美国欧洲日本等发达国家都是世界上的领先者，许多成功的经验和技术值得学习和借鉴。

这些国家以科技为先导，采取多种激励措施，将先进技术转化为产业，并拥有了最大份额的市场。

美国政府直都将促进可再生能源的开发利用作为其能源政策的核心内容之，并以法律的形式规定了系列减税和生产补贴政策，促进和支持可再生能源的开发和利用。

年月的年国家能源政策法明确要求燕山大学本科生毕业设计论文为太阳能地热能生物能等可再生能源的开发提供资助，还对核电以及天然气给予了相关政策支持。

欧盟自世纪年代初开始就高度重视能源战略。

年，欧盟在„可再生能源发展白皮书中提出，可再生能源在次能源中的比例要由年的提高到年的，年提高到，年提高到。

年欧盟发布的欧洲共同体战略起飞白皮书提出了实现可再生能源份额提高的行动计划，行动计划包括进步鼓励可再生能源利用的政策加强成员国之间的合作鼓励各国在可再生能源领域内的投资，并加强可再生能源的信息传播与服务。

德国政府自世纪年代起，就开始花大力气促进可再生能源技术的开发，迄今已投入研究经费亿欧元，并在诸多方面取得显著成效。

如德国的风能发电量占全球的三分之，并占德国电力生产总量的，远高于世界的平均水平。

日本是个常规能源极度短缺的国家，这状况促使日本形成了积极开发和利用可再生能源的观念。

自年石油危机后，日本开始大力提高能源效率，实施能源多样化方针，并积极引进天然气和核能，摆脱对石油的依赖。

同时，太阳能发电和风能发电在日本也得到了迅速发展和普及。

到年，天然气在日本能源消费构成中所占的比例已经从第次石油危机时的提高到，核电占日本能源消费的比例则达到。

日本政府制定的新日光计划提出到年可再生能源供应量和常规能源的节能量要占能源供应总量的，年达到。

中国作为个迅速崛起的发展中国家，面临着经济增长与环境保护的双重压力。

年月，我国在能源中长期发展规划纲要中提出要大力开发水电积极推进核电鼓励发展风电生物质能等可再生能源，到年中国可再生能源发电装机容量将占总装机容量的以上。

年月日，我国颁布了中华人民共和国可再生能源法，将可再生能源列为能源发展的优先领域，明确规范了政府和社会在可再生能源开发利用方面的责任与义务，并制定了系列制度和措旌，为可再生能源的发展提供了法律保障。

年月公布的十五规划也明确提出要构筑稳定经济清洁的能源供应体系，大力发展可再生能源。

规划提出，到年把可再生能源占第章绪论次能源供应的比重，从目前的提高到。

为实现这目标，中国未来年将大约需要投资万亿元。

经过多年的发展，我国可再生能源的开发利用己取得了很大进展，其中小水电太阳能利用和沼气能开发的规模和技术发展水平均处于国际领先地位，风电装机容量也位居世界第位，至年底，全国己建成个风电厂，并网风力发电装机容量为万，单机容量以下大型风力发电设备已形成了自主生产能力，兆瓦级的大型风力发电设备正在研发。

第二届国际可再生能源大会于年月日至日在北京人民大会堂召开，共有个国家和地区的政府代表参加，联合国秘书长安南和国家主席胡锦涛向大会发来书面致辞。

大会通过了北京宣言，呼吁各国加快可再生能源的发展，以应对能源压力。

胡锦涛主席在给大会的致辞中强调加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。

国际社会应该在研究开发技术转让资金援助等方面加强合作，使可再生能源在人类经济社会发展中发挥更大作用，造福各国人民。

他还指出加强全球合作，妥善应对能源和环境挑战，实现可持续发展，是世界各国的共同愿望，也是世界各国的共同责到电流非常小幅度，有必要维持逆变器输出电压非常接近电网电压，在图分析得出的结果中可以得出以下结论对于较低的输出电流，如果功率因数是要维持等于单位，逆变器电压大小必须进行更密切的电网电压，这是很有必要的。

对于恒定直流母线电压，高功率因数可并有较宽的范围内保持输出电流电流幅度与逆变器的电压大小少数占空比值。

其次，逆变器输出电流的函数表示为逆变器输出电压和电网电压的相移，。

图中显示了个放大围绕团结功率因数的看法。

在这种情况下，就可以恢复，只有毫安价值很高的功率因数可以得到和维持个广泛电流输出电流范围。

对于个幅值脉宽调制的例子模式的注入电流进入到电网可以控制从至，变化仅仅是逆变器输出相电压。

添加多个模式，输出电流范围延长倍至倍。

在图，可以看到功率因数，输出电流两项值。

由于功率因素是，燕山大学本科生毕业设计论文在这种情况下，接近，电流与并网的有功功率成比例。

这个数字表明，广泛的权力可以覆盖只有两个不同的调制指数，功率因数接近单位。

例如，当直流母线电压为直流逆变器输出电压，调制比和为。

功率因数接近单位可以注意到。

这结果证实，逆变器输出电流取决于和相位差，因此建议控制是基于逆变器输出电流控制功能该阶段的逆变器输出电压相对的转移电网电压。

为了保证策略的有效性控制对逆变器输出电压相移为基础，方面，总谐波失真谐波失真内容目前进入到电网注入必须报低超过，另方面功率因素是在定范围内，这是很有必要的。

相位转移的使用，很少模式的使用提供简单的数字控制，通过优化数字系统的规模和快速反应系统。

系统控制和操作图显示了并网光伏系统配置，其中包括太阳能电池阵列，直流直流转换器和逆变直流交流。

控制结构的并网光伏系统是由两个结构的控制控制的写法，其主要属性提取最大功率的光伏发电该逆变器控制，主要目标有控制活动注入了网格控制和调节无功功率控制直流母线电压确保高品质注入动力电网同步最大功率跟踪控制直流直流转换器是用来提高光伏阵列电压在适当水平的基础上，市电电压大小，而在转换器控制器的设计运作，最大功率点跟踪器最大功率追踪的增加经济可行性的光伏系统。

个种类繁多的跟踪算法存在，查表，扰动和观察公司，增量电导等对于最大功率跟踪控制器，扰动和观察方法由于其采用结构简单的事实，它需要较少的测量参数。

这战略的实施是在迅速变化的光伏电源系统太阳辐射下运作，只用个变量光伏输出电流，。

附录恒压的方法是通过保持电压在光伏终端始终保持密切的的点。

在图，对光伏电流和电压特性的例子太阳照射的单元，提出了不同的幅值。

的观察点，就可以看到，电压值变化不大，即使太阳的强度辐照遭受巨大变化。

在这个结果的控制功率通量的光伏并网只有个变量的控制测量，目前的光伏电池。

随着拟议制度控制器，目前的最佳工具可以通过命令实现所需的功能。

逆变器控制控制结构的单相逆变器的建议是如图所示。

单相并网逆变器的控制结构该图代表对应于两个控制回路允许内部控制注入到电网的电流输入和外部没有控制的直流母线电压，。

该提出的控制是种相移功率控制方法，是不受控的输出电流变化的振幅调制指数，但转移阶段逆变器输出电压在指定的当前值。

燕山大学本科生毕业设计论文光伏阵列电流电压特性图中可见，光伏系统的直流母线电压保持不变，这样的有效平衡在太阳能和输入系统输出功率之间可实现。

直流母线电压伏直流实际，可反馈和比较随着伏直流参考所需的值，而添加的调节器监管之间所需的直流电压和实际的总线电压，因此参考电流信号可以得到。

该电流调节器是用来调节之间的误差实际所需的电流和输出电流。

由该控制策略提供的优势之是它的简单而言，作为控制计算要求除了电路，它允许重新配置在个情况下快速控制和简单的方式，不仅是个输入的有功功率。

有了这个控制的功率因数不直接控制见图。

，般来说，它提供定数额的无功功率。

正如上节中所述，个合适的选择的值和耦合电感值可以产生的功率因数接近和降低的变化。

实施新控制根据框图如图所示，控制的单相逆变器已得到实施。

个外部的直流电压控制回路是必要的直流母线电压保持恒定，以保证正确的最大功率跟踪功能的。

对当前内部控制回路旨在控制注入到电网的电力。

该位置向上表指针是由的信号之间的确定看参考电流和注入电流。

数字是根据存储在可查表的模式。

数字脉宽调制器的转换在查找存储的代码表中脉动信号，并产生了驱动信号开关。

占空比取决于存储的代码。

附录控制算法控制算法的流程图图显示的是输出的逆变器控制算法目前对逆变器输出电压相移为基础。

该相移旨在提供灵活性，以生产要么滞后，领导或参与阶段，以便调整的功率因素。

最初阶段计数器加载到移相角值为零，控制必须保持足够的移相角的完成，该逆变器输出电流输出电流等于参考的。

该相角符号取决于功率因数的字符电感或电容。

根据在参考电流，产生个电压控制回路成正比的严重性和的迹象。

角度相对应的方向标志有所不同，以此补偿。

查找表在表中存储数据了相应的研究振幅调制模式的不同，不同的指标相位角项。

在，存储信息的相位角。

输出数据总线从决定和决议地址总线是决定在频率调制指数。

在这个输出