大功率光伏逆变系统测试用电网模拟器研究
新型太阳能光伏并网逆变器仿真分析
《自动化与仪器仪表》２０１１年第２期（总第１５４期）７１新型太阳能光伏并网逆变器仿真分析*潘 建（淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 江苏淮安，223001）摘 要：介绍并分析一种新型太阳能光伏并网逆变器的拓扑结构及其工作原理。
为改善输出波形质量，减少并网电流谐波，该新型逆变器省略传统逆变桥臂的死区设定，通过控制逆变桥臂的直通矢量占空比实现光伏阵列输出电压的升压功能。
利用ＭＡＴＬＡＢ软件对逆变器控制模式进行仿真，仿真结果证明理论分析的正确性和有效性。
关键字：光伏并网；直通矢量；占空比Abstract: The topology structure and the operating principle of a new type of grid-connected photovoltaic inverter is introduced.The deadtime setting of bridge arm is elided which decreases the grid-connected current harmonics and improves the quality of output waveforms. The boost function of output voltage of the photovoltaic arrays is achieved by controlling the through vector duty ratio of bridge arm. The system is simulated in MA TLAB, and the waves of simulation accord with the theoretical analysis.Key words: Grid-connected photovoltaic ; Through vector ; Duty ratio中图分类号：ＴＫ５１３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－９２２７（２０１１）０２－００７１－０３０ 前 言进入２１世纪，太阳能光伏发电技术得到了持续的发展，户用光伏并网发电已经成为太阳能利用的主要方式之一［１］。
光伏并网逆变器建模和仿真研究概要
东南大学硕士学位论文光伏并网逆变器建模和仿真研究姓名：唐金成申请学位级别：硕士专业：电机与电器指导教师：林明耀20080512摘要摘要随着Ｉ：业技术的迅猛发展，能源问题越米越受到人们的重视。
如何开发利用可再生资源以解决当前的能源危机成为一个热Ｉ’Ｊ话题。
人们普遍认为在目前可知的、并且已经得到比较广泛利用的可再生能源中，技术含量最高、最有发展前途的是太刖能。
太刖能利用的主流方向是光伏并网发电。
在光伏并网发电系统中，并网逆变器为核心。
因此，本文主要研究适用于光伏并网发电系统的逆变器。
论文首先描述了光伏电池的工作特性，研究了常见光伏阵列模型。
在此基础上，在ＭＡＴＬＡＢ仿真环境Ｆ，开发了光伏阵列通片ｊ仿真模型，分析了光伏阵列最人功率点的跟踪控制方法，最终采用干扰观测法实现了光伏阵列的最大功率点跟踪。
论文详细分析了Ｄｃ／Ｄｃ变换电路、ＤＣ／ＡＣ逆变电路的工作原理和ｒ作特性。
光伏并网发电系统中主电路参数的选择对于系统能否正常工作、系统输出电流波形质量的好坏有着重要的作用。
使＿｝｝ｊ舭ＴＬＡＢ中的ＰＯＷＥＲＳＹＳＴＥＭＢＬＯＣＫＳＥＴＳ工具软件建立了ＤＣ／ＤＣ变换电路、ＤＣ／ＡＣ逆变电路的动态模型．并进行了在开环和闭环谢种情况卜的仿真。
由ＤＣ／Ｄｃ变换电路、ＤＣ／ＡＣ逆变电路两个部分通过ＤＣＩｉｎｋ连接组成光伏并网逆变器。
通过对ＤＣ／ＤＣ变换电路的占空比调制实现了光伏阵列输出电压的控制，使光伏阵列运行在最大功率点。
通过对ＤＣ／ＡＣ逆变电路的舣环控制，以取得与电网电压同步的正弦电流输出和直流母线侧电压的稳定，其中电流内环采用滞环电流跟踪控制，电压外环采用ＰＩ控制。
最后，实验说明了仿真结果的止确性。
论文在给出孤岛效应危害的基础上，分析了目前常用的被动式、主动式孤岛检测方法，并采用并网电流幅值扰动法实现反孤岛效应。
【关键词】：建模，仿真，光伏并网，是大功率点跟踪，电流滞环控制，反孤岛效应ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｅｏｐｌｅｐａｙｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｎｅｒｇｙ．Ｉｔｂｅｃｏｍｅｓａｈｏｔｔｏｐｉｃｔｈａｔｈｏｗｔｏｅｘｐｌｏｉｔａｎｄｕｓｅｒｅｎｅｗａｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅｔｏｒｅｓｏｌｖｅｅｎｅｒｇｙｃｒｉｓｉｓｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ｏｎｇｅｎｅｒａｌｖｉｅｗ，ａｍｏｎｇｔｈｅｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙｗｈｉｃｈｐｅｏｐｌｅｈａｖｅｋｎｏｗｎａｎｄｕｓｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ，ｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｈａｓｔｈｅｍｏｓｔｔｅｅｈｎｉｃａｌｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｗｏｕｌｄｄｅｖｅｌｏｐｂｅｓｔｉｎｆｕｔｕｒｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｐｈａｓｅｏｆｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｉｓｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ＰＶ）ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｙｓｔｅｍ，Ｔｈｅｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｉｓｔｈｅｋｅｙｆｏｒｔｈｅＰＶｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒｔｈｅＰＶｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｅｔｈｅｓｉｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＶｃｅｌｌａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅＰＶａｒｒａｙｍｏｄｅｌｉｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙ，ａｖｅｒｓａｔｉｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅＩｆｏｒＰＶａｒｔａｙｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｕｎｄｅｒＭＡＴＬＡＢｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆＰＶａｒｒａｙｉｓｇｉｖｅｎ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ（Ｐ＆ｏ）ａｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅＭＰＰＴｏｆＰＶａｒｒａｙｆｉｎａｌｌｙ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＤＣ／ＡＣｉｎｖｅｒｔｅｒａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ．ＴｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｉｎｔｈｅＰＶｇｒｉｄ．ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｃｏｎｃｅｍｄｉｒｅｃｔｌｙｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｏｐｅｒａｔｅｐｒｏｐｅｒｌｙ，ａｎｄｗｉｌｌｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｑｕａｉｌｔｙｏｆｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔ．ＴｗｏｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｓｏｆＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＤＣ／ＡＣｉｎｖｅｒｔｅｒａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｕｓｉｎｇＰＯＷＥＲＳＹＳＴＥＭＢＬＯＣＫＳＥＴＳｔｏｏｌｏｆｔｈｅＭＡＴＬＡＢ．Ｓｏｍｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｏｐｅｎｌｏｏｐａｎｄｃｌｏｓｅｌｏｏｐｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅＰＶｇｄｄ．ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｊｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆａＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｎｄａＤＣ／ＡＣｉｎｖｅｒｔｅｒａｎｄｔｈｅｔｗｏｐａｒｔｓａｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｂｙａＤＣｌｉｎｋ．ＢｙｍｏｄｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｄｕｔｙｃｙｃｌｅｏｆＤＣ／ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｔｈｅＰＶａｒｒａｙｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ，ｓｏＰＶａｒｒａｙｃａｌｆ］ｏｐｅｒａｔｅｏｎｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ．ＤＣ／ＡＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｄｏｐｔｓｄｏｕｂｌｅｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ，ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｗａｖｅｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｉｓｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄｗｉｔｈｇｒｉｄｖｏｌｔａｇｅａｎｄＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅｃａｎｌｅｖｅｌｏｆｆ．Ｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｖｏｌｔａｇｅｌｏｏｐａｄｏｐｔｓｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ—ｂａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌａｎｄＰＩｃｏｎ订ｏｌｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｉｓｌａｎｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓｈｏｕｌｄｂｅｐｒｅｖｅｎｔｅｄｉｎＰＶｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅａｃｔｉｖｅａｎｄｐａｓｓｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｉｎｖｅｓ．＿ｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓＫｅｙｗｏｒｄ：ＭｏｄｕｌｉｎｇｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＰＶｇａｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ，Ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌ，Ａｎｔｉ－ｉｓｌａｎｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｌＩ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践1. 引言1.1 背景介绍光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践是当前研究的热点之一。
随着光伏发电技术的不断发展和普及，光伏并网系统在能源领域起着越来越重要的作用。
在实际应用中，如何有效地建设和管理光伏发电并网系统，提高系统的效率和可靠性，成为了当前研究的重点之一。
光伏发电并网系统是指将光伏发电系统与电网进行连接，将光伏发电的直流电转换为交流电并输送到电网中。
光伏发电并网系统具有清洁环保、可再生能源等优势，受到了广泛关注。
光伏发电并网系统也面临一些挑战和问题，如功率波动、系统稳定性等。
为了解决这些问题，研究者们提出了利用虚拟仿真技术来建设光伏发电并网系统，通过模拟实验来评估系统性能，并提出改进措施。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践具有重要的理论和应用价值。
通过对光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目进行建设与实践，可以为光伏发电并网系统的优化设计和管理提供技术支持和参考依据。
1.2 研究目的本文旨在通过建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目，探究光伏发电系统在实际运行中与电力网的互联互通机制，并通过实践验证其性能表现。
具体目的包括：1. 探索光伏发电系统在并网过程中的运行机理，深入理解光伏发电与电力网的协同作用；2. 分析并网系统的设计原理，探索其在光伏发电系统中的应用效果；3. 建立虚拟仿真实验项目，为实际工程建设提供参考和支持；4. 通过实践过程对系统性能进行评估，验证其在不同环境条件下的稳定性和可靠性。
通过本研究，旨在为光伏发电并网系统的优化设计、性能提升和实际应用提供理论依据和实践参考，促进光伏发电技术的发展和推广。
1.3 研究意义光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践的研究意义主要体现在以下几个方面：该研究将对光伏发电系统和并网系统的设计原理进行深入剖析，有助于更好地理解光伏发电并网系统的工作机制和运行原理，为进一步优化系统性能提供技术支持。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着社会经济的持续发展，能源问题日益受到人们关注。
光伏发电作为清洁能源的代表，受到了广泛关注和支持。
为了有效地利用光伏发电，并实现其与电网的无缝连接，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应运而生。
本文将介绍该项目的建设与实践，旨在为相关领域的研究人员和实践者提供一些借鉴和参考。
一、项目背景目前，我国的光伏发电装机容量已经位居世界前列，但光伏发电并网系统的技术和管理仍然存在一些问题和挑战。
光伏发电系统与电网的接口问题、系统运行稳定性问题、逆变器性能问题等。
有必要开展光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目，通过模拟和实验，为解决实际生产中的问题提供技术支持和参考。
二、项目建设1. 确定实验内容光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目应涵盖光伏组件、逆变器、配电箱、电网等各个环节，重点研究系统的运行稳定性、功率调节性能、电能质量等方面的问题。
还应考虑光伏发电系统在不同环境条件下的性能表现，以及与电网之间的互动问题。
2. 确定实验平台建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目需要一个良好的实验平台。
该平台应该包括硬件平台和软件平台两部分。
硬件平台主要包括光伏组件、逆变器、智能配电箱等实验设备。
软件平台则包括虚拟仿真软件、数据采集软件、数据分析软件等。
3. 设计实验方案在确定实验内容和实验平台后，应制定详细的实验方案。
实验方案应明确实验的目的、方法、过程、数据采集和分析方法等，以保证实验的科学性和系统性。
三、项目实践1. 实验设备搭建首先需要搭建所需的实验设备。
选择具有较高性能和可靠性的光伏组件、逆变器等设备，确保实验的可行性和有效性。
还需要建立数据采集系统，以实现对实验数据的实时监测和记录。
2. 系统调试在搭建好实验设备后，需要对系统进行调试。
这包括硬件设备的调试和软件系统的安装和调试。
调试的目的是确保系统能够正常运行，并满足实验的要求。
3. 实验操作一切准备就绪后，可以进行实验操作。
Z源光伏并网逆变器的仿真分析及控制系统设计的开题报告
Z源光伏并网逆变器的仿真分析及控制系统设计的开题报告一、研究背景及意义随着能源消费量的不断增加和传统能源的不可持续发展，新能源已经成为全球能源行业的重要发展方向之一。
在新能源中，光伏发电因为其成本低、环保、可再生等特点而备受青睐。
并网逆变器是光伏发电系统中的一个重要组成部分，它可以将光伏发电产生的直流电转换为交流电，并将其注入到电网中。
目前国内外的光伏并网逆变器技术在不断发展中，寻求更加高效和安全的控制策略成为了迫切的需求。
本文在之前的研究基础上，进一步针对Z源光伏并网逆变器系统进行研究。
在前期设计的控制逻辑基础上，进行仿真分析和实验验证，探究控制策略的性能，并对其进行优化改进。
通过这次研究，可以为光伏发电系统的运行提升效率，提高其可靠性和安全性，满足人们对可再生能源的需求。
二、研究内容和方法1.研究内容本文对Z源光伏并网逆变器的控制策略进行仿真分析和实验验证。
具体包括：（1）Z源光伏并网逆变器系统的搭建，包括硬件电路和软件控制系统的设计。
（2）基于MATLAB/Simulink软件平台，建立Z源光伏并网逆变器系统的数学模型。
（3）仿真分析Z源光伏并网逆变器的控制逻辑，并对其性能进行评估。
（4）设计改进Z源光伏并网逆变器控制策略，提升其性能。
（5）通过实验测试验证改进控制策略的优越性。
2.研究方法（1）文献资料法：对国内外光伏并网逆变器发展历程和控制策略的研究进行综述，梳理相关技术和理论知识。
（2）仿真法：采用MATLAB/Simulink软件平台，建立Z源光伏并网逆变器系统的数学模型，并进行仿真分析。
（3）实验法：通过搭建实验平台，对改进后的Z源光伏并网逆变器控制策略进行测试验证。
三、预期成果和意义1. 预期成果（1）搭建完整的Z源光伏并网逆变器系统，并进行仿真分析和实验验证。
（2）建立Z源光伏并网逆变器的数学模型，研究其控制策略的性能。
（3）设计改进控制策略，提升Z源光伏并网逆变器系统的性能和效率。
大功率交流电网模拟器的研制
Ｔ ｈ ｅ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｉ Ｉ ｉ ｇ ｈ － ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ａｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｇｒ ｉ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ
１ 引 言
分 布 式 发 电系 统 在 并 网 前 都 要 进 行 电 网 适 应 能 力 测 试 。然 而 由于 电 网的 目标 是 提 供 标 准 三 相
定 的直 流 电压 。三相 Ｐ ＷＭ 整流 器 使有 源 负载 产 生 的 能量 可 回馈 电网 ， 实现 能量 双 向流 动 。 逆 变 电路 部 分 采 用 ３个 结 构 相 同的 单 相 Ｐ ＷＭ 逆 变器 ． 每 个
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｉ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ， ａ ｈ ｉ ｇ ｈ — ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｍｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｉ ｆ ｎ ｇ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｔ ｈ ａ ｔ Ｃ ａ ｌ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ
ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｆ ｏ ｒ ｖ ａ ｉ ｒ ｏ ｕ ｓ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ 。 Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｈｅ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｈａ ｔ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｆ ｏ ｕ ｒ － ｑ ｕ ａ ｄ ｒ ａ ｎ ｔ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｈｅ ｔ ｔ ｗｏ － ｗａ ｙ ｌｏ ｆ ｗ ｏ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ． Ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ Ｏ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｓ， ｈｅ ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ － ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｉ ｅ ｓ ｔ ｏ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｇ ｏ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ＤＳ Ｐ ａ ｎ ｄ Ｆ Ｐ ＧＡ ｐ ｌ ａ ｆ ｔ ｏ ｒ ｍｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｏｒ ｆ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ — ｔ ｅ ｎ ｒ ｃ ｏ ｎ ｒｏ ｔ ｌ ， ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ， ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ａｂ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｇ ｒ ｉ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ ；ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｇ；ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ
光伏发电系统并网逆变控制实验研究的开题报告
光伏发电系统并网逆变控制实验研究的开题报告一、课题背景和意义随着环境问题日益严峻，可再生能源的利用越来越受到重视。
光伏发电系统是一种高效、可靠、环保的可再生能源发电系统，因此，其应用越来越广泛。
但是，光伏发电系统的直流电输出不便于传输和储存，因此，需要将其转化为交流电。
这就需要使用光伏逆变器，将直流电转化为交流电，并将其并入电网中。
在光伏发电系统中，逆变器是至关重要的设备，逆变器能够控制直流至交流的转化，保证其输出的交流电能够与电网同步工作，并且查看、监测、维护等等，都需要逆变器的支持。
因此，逆变控制技术对光伏发电的运行维护、输出电能质量具有非常重要的意义。
二、研究内容本文主要研究对光伏发电系统的逆变器进行控制，以实现将直流电转换为交流电，并将其并入电网中。
主要研究内容包括：1. 光伏发电系统及逆变器的概述和运行原理。
2. 电路和控制系统设计，并进行仿真实验。
3. 逆变器控制算法设计与实验，通过控制逆变器的PWM信号，实现强迫式电网同步并入电网中，调节直流电压或电流幅值或相位等等。
4. 确定逆变器的控制模型，并基于模型进行参数调节和优化以提高系统的效率和运行质量。
三、研究意义逆变器的控制对光伏发电的运行维护和输出电能质量具有非常重要的意义。
通过逆变器控制，可以有效地将光伏电池组输出的直流电转化为电网所需要的交流电。
光伏发电系统的逆变控制技术的研究内容涉及到控制系统设计、控制策略设计和控制算法设计等方面，是一个综合性很强的研究问题。
因此，本研究能够深入研究逆变控制技术的实现，对光伏发电系统子系统的研究发展将有重要意义。
《电工电气》一种光伏并网逆变器控制系统仿真研究
7电工电气电工电气 (2012 No.4)设计与研究一种光伏并网逆变器控制系统仿真研究张驰，张代润(四川大学 电气信息学院，四川 成都 610065)ZHANG Chi, ZHANG Dai-run（School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University, Chengdu 610065, China ）Simulation Research on a Photovoltaic Grid-Connected Inverter System摘 要：研究了一种基于空间矢量调制的三相并网逆变器的控制策略，该系统能够以单位功率因数向电网回馈电能。
建立了两相同步旋转坐标系下三相并网逆变器的数学模型，在此基础上给出了基于空间矢量调制的网侧电流闭环控制策略，实现了并网电流有功分量和无功分量的独立控制，并给出了基于电网电压基波的锁相环(PLL)技术的实现方法和电流环的设计。
在Simulink 环境下建立了系统的仿真模型，仿真结果表明，这种电流控制方法可以有效控制并网系统的有功与无功功率，总谐波失真变小，是一种有较强应用价值的三相逆变器控制方案。
关键词：并网逆变器；电流闭环控制；锁相环；空间矢量调制中图分类号：TM464；TM615 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2012)04-0007-04作者简介：张驰(1984- )，男，硕士研究生，研究方向为可再生能源发电系统；张代润(1965- )，男，教授，博士，研究方向为电能质量控制技术、特种电源及其控制技术、交流电机传动控制技术。
Abstract: This paper studied the control strategy for a kind of three-phase grid-connected inverter with space vector pulse width modula-tion (PWM) current control. The system could return power to the grid with unity power factor. The model of the three-phase inverter was built in the two-phase rotating reference frame. The control principle was proposed based on the space vector PWM current closed loop control, which made the grid current into the active current and reactive current. This paper gave the phase lock loop (PLL) method based on grid voltage vector and the design of current loop. A simulation model of the described system was established in Simulink environment. The simulation results show that the improved strategy can effectively control the grid-connected active and reactive power, with an insigni fi cant total harmonic distortion. This control method is a kind of three-phase inverter control scheme with stronger application value. Key words: grid-connected inverter; current closed loop control; phase lock loop; space vector pulse width modulation0 引言在电力电子变换装置中，并网逆变器控制是实现电能回馈电网的重要环节。
光伏逆变器性能测试及控制系统研究
光伏逆变器性能测试及控制系统研究光伏逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换成交流电的设备。
其在太阳能发电中扮演着至关重要的角色。
而光伏逆变器的性能直接影响着太阳能发电系统的电量和效益。
因此，对于光伏逆变器性能测试及控制系统的研究尤为重要。
一、光伏逆变器性能测试1、测试内容光伏逆变器性能测试是为了检测光伏逆变器的各项性能参数，主要包括：输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、转换效率等指标。
2、测试步骤对于光伏逆变器的性能测试，需要按照一定的步骤进行。
（1）检测有无损伤：首先，需要检查光伏逆变器外壳有无明显损伤、变形等情况。
（2）连接电源：将光伏逆变器与电源连接，并根据光伏逆变器的说明书，确定电源输入的电压和电流范围。
（3）连接电池板：将电池板与光伏逆变器连接，并根据光伏逆变器的说明书，确定输入电压和电流的范围。
（4）开始测试：打开光伏逆变器的开关，开始进行性能测试。
（5）记录测试数据：测试时需要记录光伏逆变器输入电压、输入电流、输出电压、输出电流等数据，以及测试的时间和环境温度等信息。
3、测试结果通过光伏逆变器性能测试，可以得到光伏逆变器的各项性能参数，并且可以对光伏逆变器的性能状况进行评估和分析。
二、光伏逆变器控制系统研究1、控制系统的研究意义光伏逆变器作为太阳能发电系统的关键组成部分，其控制系统的性能直接影响着太阳能发电系统的效益。
因此，对于光伏逆变器控制系统的研究，可以优化光伏逆变器控制系统的性能，提高太阳能发电系统的效益。
2、控制系统的研究内容光伏逆变器控制系统研究的内容主要包括：控制算法、控制器硬件、控制信息采集等方面。
（1）控制算法：控制算法是光伏逆变器控制系统的核心部分，可以优化光伏逆变器的电能转换效率，提高太阳能发电系统的效益。
（2）控制器硬件：控制器硬件是光伏逆变器控制系统的实现平台，其稳定性、精度和反馈速度等性能指标可以影响到光伏逆变器控制系统的性能。
（3）控制信息采集：控制信息采集是光伏逆变器控制系统的数据采集和处理部分，其精度和采集速度也可以影响到光伏逆变器控制系统的性能。
光伏电站功率最大化技术及模拟研究
光伏电站功率最大化技术及模拟研究光伏发电作为清洁能源的重要来源，正逐渐成为一种可持续发展的能源解决方案。
随着光伏电站的规模不断扩大，如何提高光伏电站的功率输出成为了一个关键的问题。
本文将探讨光伏电站功率最大化技术及模拟研究，介绍了目前常用的提高光伏电站发电效率的方法，并进行了相关的模拟研究。
首先，我们可以从光伏电池组件开始讨论功率最大化技术。
光伏电池组件是光伏电站的核心部件，其效率直接影响着光伏电站的发电能力。
一种常见的提高光伏电池组件效率的方法是使用光伏电池组件反射镜，将光线从不同方向的入射角度反射到光伏电池上，以增加能量的捕捉效率。
此外，选择高效率的光伏电池组件，如多晶硅光伏电池、单晶硅光伏电池等，也能有效提高光伏电池组件的发电效率。
其次，光伏电站的电池串并联方式也是影响功率输出的重要因素。
串联方式能提高电压，而并联方式则能提高电流。
根据光伏电站系统的电网接入要求和光伏电池组件的特性，选择合适的串并联方式能够最大化电站的总功率。
此外，还可以配备最大功率点跟踪（MPPT）器件，通过监测电流电压，控制电池装置的工作点，以实现最大功率输出。
除了光伏电池本身的优化，光伏电站的布局与阵列也是具有一定影响的因素。
合理的布局与阵列设计能够充分利用光能，提高光伏电站的功率输出。
例如，可以采用优化角度布置光伏板，使其获得更多的太阳辐射。
此外，将光伏组件安装在可调角的支架上，可以根据太阳照射的角度进行调整，进一步提高功率输出。
对于光伏电站的模拟研究，借助计算机仿真软件可以对光伏电站的功率最大化技术进行建模与分析。
例如，使用硬件描述语言（HDL）进行电路设计，使用电力系统仿真软件进行性能评估，能够对光伏电站的发电能力进行精确的模拟与预测。
通过模拟研究，可以评估不同光伏电池组件、电池串并联方式、布局与阵列设计的功率输出效果，为实际应用提供指导。
需要注意的是，光伏电站功率最大化技术及模拟研究需要考虑多种因素和复杂的动态环境。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践一、项目背景二、项目意义光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设与实践对于提高学生的实际操作能力和综合运用理论知识解决实际问题的能力具有重要意义。
通过虚拟仿真实验项目，可以减少实际试验的经济成本和时间成本，提高实验的安全性，加强实验教学的针对性和实用性，增强学生对所学知识的理解和掌握。
三、项目建设内容1. 系统设计与模拟建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目，首先需要进行系统的设计与模拟。
通过模拟软件对光伏组件、逆变器、晶闸管、变压器、并网箱等系统元件进行模拟设计，构建完整的光伏发电并网系统模型，并进行相应的系统参数设置和优化调整。
2. 实验操作与调试基于虚拟仿真实验平台，设计实验操作与调试流程，对光伏发电并网系统的运行、故障排除、调试参数等进行模拟操作，使学生能够在虚拟环境下进行实际操作，掌握系统的运行流程和调试技术。
3. 故障诊断与维护通过虚拟仿真实验项目，针对光伏发电并网系统可能出现的故障类型进行模拟演示和诊断，在线下进行故障排除和维护操作，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
四、项目实践推进1. 虚拟仿真实验平台的建设在大学实验室或教学楼内建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验平台，配备相关的模拟软件和仿真设备，为学生提供一个高质量、安全、方便的实验环境。
2. 教学实践与应用在教学中应用光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目，将其作为实践教学的重要内容，并结合相关理论知识，引导学生进行系统设计、操作调试、故障诊断与维护等实际操作。
3. 学生实践能力培养通过实践教学，培养学生实际操作能力和问题解决能力，加强学生的团队协作意识和创新能力，提高学生的实际应用能力和就业竞争力。
五、项目实施成果1. 提高学生的实践操作能力，培养学生解决实际问题的能力。
2. 减少实际试验的经济成本和时间成本，提高实验的安全性。
3. 加强实验教学的针对性和实用性，提高学生对所学知识的理解和掌握。
太阳能光伏阵列模拟器的研究
太阳能光伏阵列模拟器的研究随着全球对可再生能源需求的不断增长，太阳能光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，得到了广泛的关注和应用。
为了更好地理解和优化太阳能光伏系统的性能，研究人员开发了太阳能光伏阵列模拟器，以模拟真实场景下光伏阵列的工作情况。
太阳能光伏阵列模拟器是一种能够模拟太阳辐射条件、气象条件和电网条件的设备。
它通过模拟太阳辐射的强度和角度、模拟不同天气条件下的光照强度和温度、模拟电网的电压和频率等参数，可以精确地模拟出光伏阵列在不同条件下的发电性能。
这种模拟器通常由太阳能电池板、电源系统、控制系统和数据采集系统等组成。
太阳能光伏阵列模拟器的研究主要集中在以下几个方面。
首先，研究人员致力于提高模拟器的精确度和稳定性。
他们通过优化太阳能电池板的材料和结构，提高光伏阵列的光电转换效率，从而提高模拟结果的准确性。
其次，研究人员还致力于开发新的模拟控制算法，以实现更准确的太阳辐射和气象条件的模拟。
通过不断改进模拟算法，研究人员可以更好地模拟不同地理位置和季节的光照条件，为光伏系统的设计和优化提供更准确的参考。
此外，研究人员还在太阳能光伏阵列模拟器的研究中探索了新的应用领域。
他们将模拟器与其他能源系统相结合，如风能和储能系统，以研究多能源系统的协同运行和优化控制。
太阳能光伏阵列模拟器的研究对推动太阳能光伏技术的发展和应用具有重要意义。
通过模拟器，研究人员可以更好地理解太阳能光伏系统在不同条件下的性能特点，为光伏阵列的设计、安装和运维提供科学依据。
此外，模拟器还可以用于测试新材料和组件的性能，为光伏技术的创新提供支持。
通过不断改进太阳能光伏阵列模拟器的技术，我们可以更好地利用太阳能这一丰富的可再生能源，为实现可持续发展做出贡献。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目是一种基于计算机仿真技术的光伏发电系统实验教学项目。
该项目通过搭建一个虚拟的光伏发电系统，并使用计算机软件模拟各个组件和系统的运行情况，以实现对光伏发电并网系统的模拟实验和教学。
这个实验项目的建设与实践分为以下几个步骤：1. 系统设计和模型构建。
需要对光伏发电系统进行设计，并绘制出系统的电气连接图和布置图。
然后，根据系统设计图，使用计算机软件构建光伏发电系统的模型，包括光伏电池、逆变器、电网等各个组件的模型。
2. 参数设定和输入。
根据实际情况和实验要求，确定光伏发电系统的各个参数，如光伏电池的光照强度、逆变器的工作频率等。
然后，将这些参数输入到计算机软件中，作为系统仿真的输入数据。
3. 系统运行和结果分析。
通过对计算机软件进行操作和控制，启动光伏发电系统的模拟运行。
在系统运行过程中，可以实时监测和记录系统的各项参数和输出结果，包括发电功率、电压、电流等。
可以对系统的运行情况进行分析和评价，找出系统存在的问题，并进行优化和改进。
4. 教学实验和案例研究。
将光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应用于教学实践中，组织学生进行实验操作和数据记录，并根据实验结果进行讨论和分析。
可以进行一些实际案例的研究和分析，了解实际光伏发电并网系统的运行情况和应用。
通过实践和探索，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目可以有效提高学生的实验操作能力和实际应用能力，培养学生的创新能力和问题解决能力。
它也为实际光伏发电并网系统的建设和运行提供了一种有效的辅助工具和技术手段。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着可再生能源的发展和应用，光伏发电技术逐渐融入了人们的生活和工业生产中。
光伏发电并网系统作为光伏发电的重要环节，其稳定性和可靠性对电网的安全运行和可持续发展具有重要意义。
为提高光伏发电并网系统的设计水平和人才培养，开展光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践对于加强学生的实践能力和工程技术应用水平具有重要意义。
一、项目背景随着技术的不断发展，尤其是计算机仿真技术的应用，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目已经成为光伏发电技术教育中的一种重要手段。
该项目的实施将有力地推动光伏发电技术的教学和研究工作，提高学生的工程实践技能和创新能力，壮大我国光伏发电并网系统设计与研究的队伍。
二、项目建设1.项目目标：通过虚拟仿真实验项目的建设与实践，提高学生对光伏发电并网系统的理论学习和实践操作水平，提高学生的工程实践能力和创新能力。
2.项目内容：通过搭建光伏发电并网系统虚拟仿真实验平台，服务于光伏发电并网系统课程的教学实验，开展光伏发电并网系统设计、搭建和运行的实际操作，加强学生的动手能力和实战能力。
3.项目特色：充分利用虚拟仿真技术，搭建真实的光伏发电并网系统仿真环境，实现对光伏发电并网系统运行机理和故障诊断的虚拟实验，辅助学生进行系统设计和运行维护的培训。
三、项目实践1.课程设置：光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践将纳入光伏发电课程教学内容中，作为实验课程的重要组成部分。
3.实验评估：通过虚拟仿真实验项目，将学生们的实验成果进行评估，评定其实践操作水平和创新能力，为学生提供实践经验和技能培训。
四、项目成果2.科研创新：通过光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的实施，将有力地推动光伏发电技术的科研创新，培养学生的创新意识和实践能力，为我国光伏发电技术的发展做出贡献。
五、项目展望光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践的实施将有力地推动光伏发电技术教学和研究工作，提高学生的工程实践和创新能力，为我国光伏发电技术的发展做出贡献。
大功率光伏逆变系统的研究
大功率光伏逆变系统的研究摘要：实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器，讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现，使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制，并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。
仿真结果表明，该滤波器带宽的可调范围为1～26 MHz，阻带抑制率大于35 dB，带内波纹小于0．5 dB，采用1．8 V电源，TSMC 0．18μm CMOS工艺库仿真，功耗小于21 mW，频响曲线接近理想状态。
关键词：Butte1引言自上个世纪90年代以来，随着能源消费的增长、日益恶化的生态环境和人类环保意识的提高，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无污染的新能源。
太阳能—作为一种高效无污染的新能源，一种未来世纪常规能源的替代品，尤其受到人类的重视。
太阳能的直接应用主要有光热转换、光电转换和光化学转换三种形式，从目前来看，光电转换即光伏技术是其中最有发展前途的一种。
2光伏逆变系统简介系统的总体框图见图1。
由图1可知，整个系统主要包含两个环节：充电环节和逆变环节；并且太阳电池是本系统赖以工作的基础，它的效率直接决定系统的效率。
3系统结构及工作原理主电路拓朴结构见图2。
31充电控制（1）太阳电池的特性太阳电池作为光伏系统中最基本的部分，有着独特的工作特性，它的工作电压与电流和日照、太阳电池温度等密切相关，太阳电池温度在25℃时工作电压、电流和日照的关系曲线，如图3所示。
由图3可知，曲线上任一点处的功率为P=UI，其值除和U、I有关外，还与日照（S）、太阳电池温度等有关。
图4给出了在太阳电池温度为25℃时，太阳电池的输出功率和日照（S）、U之间的曲线。
由于太阳电池的工作效率等于输出功率与投射到太阳电池面积上的功率之比，因此，为了提高本系统的工作效率，必须尽可能地使太阳电池工作在最大功率点处，以功率尽可能小的太阳电池获得最多的功率输出。
在图3和图4中，对应不同日照的最大功率点为A、B、C、D、E点。
太阳能光伏并网逆变器测试方案
太阳能光伏并网逆变器测试方案
逆变器测试系统以逆变器性能测试为核心，包括转换效率、孤岛保护能力、供电质量等参数，并为逆变器提供光伏阵列仿真直流电输入和模拟交流市电供电环境，为逆变器测试提供完整的测试平台。
逆变器测试
1.允许承受最大光伏方阵功率大小，以及最大功率点的范围
2.方阵的开路电压与方阵短路电流大小
3.逆变器模拟并入电网测试
4.逆变器的效率，功率因数，电流谐波含量
5.逆变器输出的电压范围，频率范围
6.逆变器的保护(过/欠压，过/欠频，过流，防反放电，极性反接，过载，防孤岛效应)
7. 逆变器额定输出功率，最大输出功率
系统组成
光伏阵列仿真直流电源
直流功率计
交流仿真电源
系统仿真阻抗
逆变器测试单元
交流功率计
孤岛效应测试仪-负载
吸收负载
逆潮流保护器
交流功率计
整套系统满足：
DO-160, MIL-STD-704, EUROCAE 14D，EN 61000-3-2, EN 61000-3-3, EN 61000-4-11,IEC62116、UL 1741:1999等标准测试要求，为您提供一站式解决方案。
光伏发电逆变系统仿真与MPPT算法设计的开题报告
光伏发电逆变系统仿真与MPPT算法设计的开题报告一、选题背景：光伏发电简单来说就是利用光能产生电能，在光伏发电系统中光伏光电转换是一项重要的环节。
光伏光电转换是指将光能转换成电能，这个过程中光伏电池发挥着决定性的作用。
光伏光电转换是目前世界上应用最广泛的太阳能利用形式。
光伏电池阵列直流电压波形随光强发生较大变化，牵动着逆变器输出质量和效率，为了实现光伏电池的最大功率输出，需要采用最大功率追踪（MPPT）技术对光伏阵列进行动态调节，以期使得光伏电池的工作点从我们熟知的它的伏安特征曲线（I-V曲线）上滑动至其工作点的最佳点位置，使GPV阵列输出总功率最大（正比于单个太阳能电池的输出电流和电压的乘积）。
二、选题意义：随着生产和使用的深入和发展，光伏发电作为一种清洁化的新能源不断被推广应用，逆变器是光伏发电中重要的电力转换设备，它的转换效率影响光伏发电的总体效率。
而最大功率跟踪算法直接影响光伏电池组的发电量。
因此，实现高效率、可靠性、稳定性等要求的光伏逆变器及最大功率追踪算法研究对光伏发电的推广与应用有重要意义。
三、研究内容：本课题将从光伏发电逆变系统及最大功率追踪技术两个方向入手，研究光伏发电逆变系统仿真与最大功率追踪算法设计。
主要研究内容如下：1.通过建立光伏发电逆变系统模型，进行系统模拟分析，包括模拟输出波形、交流电压谐波含量、系统效率等参数，并通过优化控制实现高效率、低谐波的设计目标。
2.研究比较不同的最大功率追踪技术，包括电压、电流和功率三种控制策略，并对比评估其能耗情况、控制精度和性能稳定性，以便选择最优的控制算法。
3.基于所选最大功率追踪算法，设计并实现光伏发电逆变系统功率控制的闭环控制算法，根据MPPT算法输出的控制量自动调整逆变电路参数，以控制光伏发电系统输出总功率，在保障系统稳定性和控制精度的前提下，最大程度地提高系统发电效率。
四、研究方法：本课题采取理论与实验相结合的研究方法，以MATLAB/Simulink为主要工具，采用模拟仿真、实验调试等方法对光伏发电逆变系统进行研究。
大功率光伏特性模拟电源的研究的开题报告
大功率光伏特性模拟电源的研究的开题报告一、选题背景太阳能作为一种清洁、可再生的能源，近年来受到越来越多的关注。
其中，光伏发电是太阳能利用的一种主要方式，具有光污染小、维护成本低、生成电能无噪声等优点。
而光伏电池作为光伏系统的核心组成部分，其电性能直接影响系统发电效率和稳定性。
因此，研究光伏特性模拟电源对于光伏系统的优化设计和电力质量控制具有重要意义。
二、研究内容1. 光伏电池特性模拟：分析不同光照强度下光伏电池的电特性，并对电池参数进行测试和模拟。
2. 大功率光伏特性模拟电源设计：根据光伏电池的特性和电池组的需求，设计大功率光伏特性模拟电源。
涉及到电路中元器件的选型、电路参数的计算、电路拓扑的优化等方面。
3. 光伏发电系统电力质量分析：仿真目标光伏系统在不同负载条件下的电力参数，如电压、电流、功率因素等，对系统运行状态进行评估和分析。
三、研究意义1. 提高光伏电池特性分析和参数模拟的准确性，为光伏发电系统的优化设计提供可靠的数据支持。
2. 研制出大功率光伏特性模拟电源，可以为光伏组件及光伏发电系统的性能测试、功率评估和失效分析提供依据。
3. 对光伏发电系统的电力质量进行分析，发现电力问题并进行优化，实现光伏发电系统的高效稳定运行。
四、研究方法本课题主要采用理论分析和实验方法相结合的方式。
1. 理论分析分析光伏电池的基本原理，推导出光伏电池的电特性方程式，并对光伏电池的参数进行理论计算。
2. 实验方法在实验室搭建光伏电池测试台，测量不同光照强度下电池的电特性，并对测试结果进行分析。
在此基础上，设计大功率光伏特性模拟电源。
三、总体进度安排1. 第一年：通过文献调研、理论模型建立等方法，完成对光伏电池特性分析和参数模拟。
2. 第二年：完成大功率光伏特性模拟电源的设计和实验验证。
3. 第三年：对光伏发电系统的电力质量进行分析和优化，并撰写论文。
四、预期成果1. 光伏特性模拟电源设计方案和实验验证结果。
2. 以论文形式发表在相关学术期刊上。
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试平台使用时， 整流桥臂的交流侧作为输入接人 电
网， 逆变 桥臂 的交 流 侧作 为输 出经 变 压器 隔离 后 与 光 伏逆 变器输 出连 接 。 同时 ， 将 低 电压 穿 越 测 试 平
台的母线 与 光伏逆 变器 的母 线连接 ， 用 于提供 直 流 ， 这 样系 统形成 能量 回馈 回路 ， 可 以在 消耗 很 少 电能
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ７ ９ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ４—１ ９ ５ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４—０ ０ ７ ２— ４ ０
Ｏ 引言
随着 光 伏 电站规 模 的增 大 ， 大 规模 光 伏 电站对 地 区 电网的影 响愈 发 显 著 ， 大 功率 光 伏 逆 变 器低 电
在分解过程 中加入 １ ０ ０ Ｈ ｚ 陷波器 ， 实现对给定 电压和 反馈 电压 的正负 序分离 。与测试光伏 变流器 连接后 ， 形成 功率 回
路， 在 消耗很小 电能 的情况下 ， 完成满功率低 电压穿越性能测试 。
关键词 ： 由 变换 ； 低 电压穿越 ； 电网模拟器 ； 光伏逆变器
行说明， 通过 图 １可 以推导得 出同步旋 转 幽 坐标 系
下 的 网侧 变换 器数 学模 型 ， 见式（ １ ） 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４—０ ９— ０ ９ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ５— ０ ３— ２ ７
第 ４期
孙 功 拟 器研 究
（ Ｄ Ｓ Ｃ ） 处理器 Ｔ Ｍ Ｓ ３ ２ ０ Ｆ ２ ８ ３ ３ ５为核心 ， 搭建 了双三相桥 变流 系统 ， 将可控整流器和 变流器组成双 三相桥结构 系统用 于搭
建 电网模拟器 。为 了实现不对称形式 的电压跌落 ， 对采样 电压 和设定 电压均进行 双 由 分解 ， 即对电压进行正 负序分离 。
和可靠性得到了提高。
ｕ 分别为交流侧 电流、 网侧 电压 、 输出电压 的ｄ 轴、 ｇ 轴 分量 ； 为包 括 电感 电 阻 在 内 的 每 相 线 路 电阻 ；
＝
１ 功 率 回 路原 理
图 １所示 为 单侧 三相 桥 主 电路 ， 两 侧 的 主 电路
是 相 同的 ， 且 公用 同一 组 母 线 。作 为 低 电压 穿 越 测
２ 盯ｆ ， ｆ为 开关频 率 。 电网 电压定 向矢量 控 制通 常采用 双 闭环级 联式
控 制结 构 ： 电压外 环 、 电流 内环 。 电压 环 的主要 作用 是 控制 直流母 线 电 压 ； 电 流环 根 据 电压 环 给 出 的 电 流 指令 对交 流侧 输入 电流 进 行 控 制 ， 并 实 现单 位 功 率 因数 运行 。为 了 实现 单 位 功 率 因数 运 行 ， 通 常 无 功 电流 分量 的参 考值设 为零 。系统控 制结构 框 图如
性， 方便 接 线和控 制 ， 且 电压 跌落 方式 的转换 仅 需要 人 为进 行参 数设 置 ， 而不需 要硬件 上 的改动 ， 安 全性
ｄｉ ｄ
＝ － Ｒｉ ｊ＋ ｔ ｏ Ｌ ｉ ｑ＋ ｅ ｄ
，
Ｉ 誓＝ 一 ＋ ｅ ｑ
㈩
式 中： 为并 网侧 电抗器 电感 ； ｉ 和ｉ ， ｅ 和ｅ ， 和
压穿越技术 （ Ｌ Ｖ Ｒ Ｔ ） 越来越受关注口 ］ 。现在 常用
的低 电压 穿越测 试 平 台 ， 需 要通 过短 路 电感 的方 式
实现 ， 灵活 性较 差 。针对此 种 缺陷 ， 有 必要 研发 一种 大规模 、 易 扩展 的低 电压测 试平 台 ， 可 以通 过人 为设
置实 现各 种 电压跌 落 形式 。 本 文将 可控 整流 和变 流器组 成双 三相 桥结 构系 统用 于搭建 电网模 拟 器 。由于 功率 回路结 构 的可逆
第３ ７卷 第 ４期
２ ０ １ ５年 ４ 月
华 电技 术
Ｈｕ ａ ｄ ｉ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ７ Ｎｏ． ４
Ａｐｒ ． ２ ０１ ５
大 功 率光 伏 逆 变 系统 测试 用 电 网模 拟 器 研 究
孙功伟 ， 曾泽湖 ， 张春 旺 ， 余志飞
｛ ｆ Ｍ ｄ ＝ （ ： Ｋ Ｐ ＋ ） （ ｆ — ｅ ｄ ） ＋ ｅ ｄ
・ ７ ３・
图 ２ 三相 Ｐ ＷＭ 变 换 器 控 制框 图
式中： ， Ｋ 分别为 Ｐ Ｉ 环所 用 Ｐ ， Ｉ 参数 ； ｓ为积分 因 子； ， ｉ 。 分别 为 给定 电流 的有 功 和无 功分 量 。 对 于 电 网模 拟 器 的 逆 变侧 ， 由于是 提 供 一个 可
（ １ ． 广东 电网公 司佛 山供 电局 ， 广东 佛 山 ５ １ ０ ０ ０ ０； ２ ． 国网长春供 电公 司调控中心 ， 长春 ３ ． 国电南京 自动化股份有 限公 司 ， 南京 摘 ２ １ ０ ０ ０ ０ ） １ ３ ０ ０ ０ ０ ；
要： 为了测试 大功率 光伏 变流器 的低 电压穿 越性 能 ， 需 要设计 大 功率 电网模 拟器 。以 Ｔ Ｉ 公 司浮点 分散 控 制系 统
简 化调节 时 的工 作 量 ， 由 于不 对 称 时正 序 电 压 的 ｑ
变的电网 ， 所 以其不需要锁相 ， 可 以按测试要求发出 设定频率、 幅值及对称或不对称波形。 这样 ， 对 其 输 出 端 电 压 的 计 算 式 可 以缩 减 为
式（ ３ ） 。
， 五 ， 、
的情况下 ， 完 成满 功率 的低 电压穿 越功 能测试 。 这里 先对 电网模拟 器 中的整 流桥 臂工作 原理 进
低 电压 穿越 测试平 台整 流侧 的控 制结 构框 图如 图 ２所 示 ， 采 用前 馈 解 耦 控 制 策 略 Ｊ ， 当 电流 调 节
器 采用 Ｐ Ｉ 调节器 ， 则 变 换 器 输 出端 的 电压 可 按 式 （ ２ ） 计算 。