论文总字数：24750字

摘 要

16012603 林羽从

指导教师 王宝安

摘要正文：由于现代社会的飞速发展，能源枯竭、环境恶化等问题日益显著，如何能够在注重经济发展的同时兼顾环境保护，成为了世界各国亟待解决的问题。从长远考虑，能够同时解决这两件事的当务之急是要寻找一些可再生的清洁能源，而不是继续依赖化石能源。太阳能有高效、清洁的特点，具有广阔的市场前景和良好的使用价值。以太阳能发电作为高效产能的重要方式在各个国家都引起了足够重视。光伏发电并网——太阳能发电的重要形式之一，因为它卓越的特性成为光伏发电的主要趋势，故与此相关的并网技术也成为了人们研究的热点。本文基于此，开展了对光伏并网逆变器的研究。

三相光伏并网逆变器是光伏发电系统的重要组成部分，它的主要功能是把光伏电池发出的直流电，经过斩波、逆变等过程转换为交流电，再经过滤波，输入到电网。本文首先确定了研究目标，即：研究光伏阵列最大功率点跟踪方法（MPPT控制），对DC/DC直流斩波进行理论研究，给出并网逆变器设计方案，并初步探讨光伏并网发电系统的孤岛效应。

本文对光伏系统的拓扑结构进行了分析，针对前级直流斩波与后级逆变器的设计方案进行了深入探讨。在建立了光伏并网的数学模型之后，采取了简单易行的滞环电流控制方法。然后，详细介绍了现有的光伏阵列最大功率点跟踪法，并对现有方式作出了比较。讨论了光伏并网系统的孤岛效应。采用了Simulink仿真软件对并网逆变器部分相应的模型进行仿真分析。最后进行了总结。

关键词：并网，逆变，MPPT，Simulink

Abstract

The rapid development of modern society makes the energy depletion, environmental degradation and other issues have become increasingly significant. To improve the habitat and follow the financial condition has become the world urgent problem. From the long-term consideration, the top priority to solve these two things meanwhile is to look for reproducible sanitary power, rather than continue to rely on putrefactive fuels. Solar power is a kind of reproducible energy with no pollution and high activity. It has an expansive bazaar outlook and good use value. With solar power as an important way of efficient production in various countries have attracted enough attention One of the most important forms of photovoltaic grid - solar energy, due to its excellent characteristics has become the main trend of photovoltaic power generation, grid technology is interrelated this has also become hot topics. on the basis of this case, the study of photovoltaic grid connected inverter is carried out.

The inverter is very momentous to the PV power generation system, its main function is the DC power generated by PV, after conversion process for AC chopper inverter, after filtering, the input to the grid. The paper determined in this chapter above: Study of MPPT, demonstration of DC / DC chopper, the inverter is designed, as well as the preliminary study of island effect.

The main structure of the system is analyzed, ultimately, the former DC/DC transform is chosen, before two stage transmission mode is DC/AC transform. After the mathematical model of solar power system is established, a simple current hysteresis control method is adopted. In the third chapter, this paper introduces the current photovoltaic array MPPT method, and do more with the methods. Then the isolated island effect of photovoltaic grid connected system is introduced. This paper uses Simulink simulation software simulation analysis of the inverter part of the corresponding model, to test the right of the program. The finality is the summary of this paper.

key word： grid connected；inverter；MPPT；Simulink

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1课题的背景与研究意义 1

1.2 光伏并网技术国内外研究现状 1

1.2.1国外光伏并网技术研究现状 1

1.2.2国内光伏并网技术研究现状 2

1.3光伏并网逆变技术研究现状 2

1.4本文研究的主要内容 3

第二章 并网逆变器设计与工作原理 4

2.1光伏并网发电系统拓扑结构 4

2.2 DC/DC升压电路 4

2.3并网逆变器 5

2.3.1并网逆变器主电路拓扑 5

2.3.2并网逆变器工作原理 7

2.3.3并网逆变器隔离方式 7

2.4并网控制策略 7

2.4.1滞环电流比较方式 8

2.4.2定时比较方式 9

2.4.3三角波比较方式 9

2.5本章小结 10

第三章 光伏阵列最大功率点跟踪 11

3.1 光伏电池基本特性 11

3.1.1 光伏电池工作原理及其等效模型 11

3.1.2 光伏电池MPPT跟踪原理 12

3.2 光伏电池最大功率点跟踪控制方法比较 13

3.2.1 恒定电压法 13

3.2.2扰动观察法 15

3.2.3 电导增量法 17

3.2.4其他控制方法 19

3.3本章小结 19

第四章 光伏并网的孤岛效应 20

4.1孤岛效应检测 20

4.1.1 孤岛效应综述 20

4.1.2 孤岛检测标准 20

4.2孤岛效应原理分析 21

4.3孤岛检测方法 23

4.3.1孤岛检测被动式检测方法 24

4.3.2 孤岛检测主动式检测方法 24

4.4 本章小结 27

第五章 光伏并网逆变器的仿真研究 28

5.1 光伏电池输出特性仿真 28

5.2 光伏并网逆变器仿真 30

5.3总结与展望 33

致谢 34

参考文献 35

第一章 绪论

1.1课题的背景与研究意义

随着世界经济高速发展，各国对能源的需求不断增大，经济、资源与环保成为了现代社会发展中的三个难题，各国都在积极地寻求可持续发展的新方式。然而，目前世界能源需求主要来自于不可再生的化石能源，长期大量使用必将导致能源枯竭。化石能源的另一个严重缺点是，燃烧时会产生有害物质，这些污染物严重破坏了生态平衡。据“世界能源会议”相关资料，以目前化石燃料的储量和开采速度来计算，截至2016年，35年后石油将开采殆尽，煤炭不会超过219年，而天然气也不足53年^[1]。这样一来，数十年或上百年后，世界上必然会出现严重的能源危机。与此同时，人类需要更多的电来进行经济建设。因此，找到清洁、可再生的新能源并加以开发利用的问题亟待解决。

太阳能具有可自由利用、清洁环保等优势，发展前景客观，其使用潜能不可估量。因此，各国均投入了大量研发资金争相研究太养能利用的相关技术，并积极开拓推进太阳能使用的相关市场。太阳能产业由此成为了世界上发展最迅速的高科技产业之一。

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