《5KW太能并网逆变器研究与设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5KW太能并网逆变器研究与设计（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5kW太阳能并网逆变器的研究与设计答辩学生：金莉指导老师：曹雪莲、刘邦银 2012年5月学士学位论文答辩绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略研究致谢12345目录绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 太阳能可再生能源储量储量“无限性无限性”开发利用清洁性开发利用清洁性存储普遍性存储普遍性优势并网逆变器研究方向主电路拓扑主电路拓扑电流跟踪控制电流跟踪控制控制策略控制策略现状绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 经济性经济性功能：低功能：低压压不不稳稳定直流定直流电电能能高高压稳压稳定交流定交流电电能能太阳能并
2、网逆变器系统结构太阳能并网逆变器系统结构绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 推挽式逆变电路主电路拓扑分析主电路拓扑分析绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 优点：电压利用率高缺点：开关管承受电压应力大，需很高的耐压适用低压场合半桥式逆变电路主电路拓扑分析主电路拓扑分析绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 优点：输出功率大、效率高、纹波小缺点：开关管可能直通；直流偏压，电压波形失真适用直流母线电压较高场合全桥式逆变电路主电路拓扑分析主电路拓扑分析绪论总体方案设计硬
3、件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 优点：电压利用率高、耐压高缺点：开关管可能直通、导通损耗大、成本大适用于电压高、输出功率大的场合本质分析：三种电路均是将输入直流电能通过合理的开关管导通次序逆变为交流电能变压器升压、隔离滤波得到高压交流全桥式拓扑主电路工作原理主电路工作原理绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 工作模式一主电路工作原理主电路工作原理绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 T1、T4导通T2、T3关断工作模式二主电路工作原理主电路工作原理绪论总体方案设计硬件电路设计
4、控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 T4、D3导通T1、T2、T3关断工作模式三主电路工作原理主电路工作原理绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 T2、T3导通T1、T4关断工作模式四主电路工作原理主电路工作原理绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 T2、D1导通T1、T3、T4关断逆变主电路逆变主电路绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电压型全桥逆变单极性SPWM调制，T1、T3超前桥臂，T2、T4滞后桥臂滤波电路滤波电路绪论总体方案设计硬件
5、电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 驱动电路驱动电路绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 信号采样电路信号采样电路绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电流采样电路信号采样电路信号采样电路绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电压采样电路信号采样电路信号采样电路绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 相位采样电路信号采样电路信号采样电路绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网
6、逆变器的研究与设计 相位采样电路并网控制目标逆变器输出电流为正弦波且与电网电压同频、同相 (1)逆变器输出电压与市电电压幅值应尽量相等，电压差一般在10%以内；(2)逆变器输出电压的频率应与市电频率相近，频率误差范围一般在0.5Hz；(3)逆变器输出电流的相位应与市电电压相位相近，相位误差一般在5 直接电流控制间接电流控制典型控制策略并网控制策略研究并网控制策略研究绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 间接接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 a)a)纯电感特性运行纯电感特性运行 b)b)单
7、位功率因数逆变运行单位功率因数逆变运行 c)c)纯电容特性运行纯电容特性运行 稳态时不变不变通过控制并网逆变器交流侧电压矢量间接控制输出电流矢量间接接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 1）控制方法简单，不需要电流检测2）对系统参数变化敏感3）系统没有电流反馈控制-输出电流难以达到预期目标直接直接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 基于滞环的电流控制电流偏差保持在滞环宽度以内时，系统处于稳定跟踪状态，逆变器输出保持不变 电流偏差大于指定的环宽时驱动信号改变逆变器的输出电流增大
8、或减小并网电流重回到滞环 直接直接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 基于滞环的电流控制 模型1直接直接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 基于滞环的电流控制模型2基于滞环的电流控制L=0.79mHL=15mHL=40mH直接直接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 基于SPWM的电流控制（1）控制算法简单、易于实现 （2）开关频率固定，网侧滤波电感设计容易（3）并网电流闭环控制，系统鲁棒性好直接直接电流控制流控制绪论
9、总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 基于SPWM的电流控制 模型1直接直接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 基于SPWM的电流控制 模型2基于SPWM的电流控制 不同电感值时的并网电流波形图直接直接电流控制流控制绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 经过仿真分析：不管是基于滞环的电流控制还是基于SPWM的电流控制，其输出电流波形不仅与给定的参考电流有关，而且与滤波电感L的值有关。L越小，谐波成分越高L越大，畸变率越高 L选择需适中电流跟踪控制方案流
10、跟踪控制方案绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电网电压前馈控制电网电压前馈控制-使电网电压对输出电流的影响为零使电网电压对输出电流的影响为零电流跟踪控制方案流跟踪控制方案绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电网电压前馈控制电网电压前馈控制-使电网电压对输出电流的影响为零使电网电压对输出电流的影响为零由于采用了电网电压前馈补偿控制，补偿了电网电压对输出电流的影响，所以电流环的控制可以简化为不含电网电压扰动的环节电流跟踪控制方案流跟踪控制方案绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电流环电流环P控制控制反馈系数不同时的波形电流跟踪控制方案流跟踪控制方案绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电流环电流环P控制控制 Kp=0.1 Kp=0.5 Kp=1.0电流幅值29.9 电流幅值31.7 电流幅值32比例控制只改变增益不改变相位电流跟踪控制方案流跟踪控制方案绪论总体方案设计硬件电路设计控制策略的研究致谢5kW太阳能并网逆变器的研究与设计 电流环电流环PI控制控制感谢各位评审感谢各位评审老师！老师！
