三相光伏并网逆变器的设计
光伏并网型三相逆变器电流内环及电压内环的数模设计
Ｘ ｄ ＝Ｔ（ ｅ ） Ｘ￣ ｏ （ ３ － ４ １
ｏ ｓ
—
在环境 污染 严重 以及 能源 日益 紧缺 的今天 ， 开发利 用可再生绿 色 能源 已经 成为人类 的迫 切需要 。在世界 范围内 ， 以美 国 、 日本 、 德 国为 首 的许多 发达国家 大力 发展光伏并 网工程 。从世界 光伏 发电市场看 ， 光伏并网发 电近年来发展很快 ， 累计市场份额已经超过 ８ ０ ％， 整个 光伏 并 网市场在蓬勃发展” 。 我 国有 着十分丰 富的太阳能资源 ， 具 有开发和利用 太阳能的优越 资源 条件 。我 国政府对并 网光伏 发电技术 的研究十分重视 。加强 了对 光伏 发电并 网系统 的设 计 、 关键 的设 备研制和光伏 与建筑相结合等 方 面 的攻关 ， 加快 了光伏 发电并 网技 术的发展 ， 并 建成 了多座并 网示 范电
Ｉ （ ） “ （ ） （ ） Ｌ （ ） ＝ （ ） （ Ｒ ： ＋ ， ）
Ｕａ － Ｅ ＋Ｌ ｗ
Ｉ ａ
Ｕ， ｚ （ ｓ ） －Ｅ
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‘ …
显然 ， 在ｄ ， ｑ 坐标系 中， 并 网逆变器 的数学模 型在 ｄ ， ｑ 轴 之间存在 耦合 。为了实现解耦控制通常在并网逆变器输出交流 电压 中分别引 入 前馈 量 Ｌ 。 （ ） 和一 Ｌ Ｌ （ ） 使其与耦合项分别对消 ， 从而实现解耦。
Ｕ Ａ Ｏ ＝— 一
Ｕ Ｌ
向， 但这需要对锁相环进行 动态响应 与稳态精度 的折 中设计 ， 定向好 坏
取决 于锁 相环的设计性 能。另一种简 单的解决方法是 ， 采用虚拟磁链 进行定 向， 由于虚拟磁链实际上是 电网电压 的积分 ， 而积分 的低通特性 则对 电网电压 中的谐波 分量有一定 的抑制作用 ， 从而有 效克服 了电网 电压对适量定向精度的影响。 总之 ， 根据矢量定 向和控制变量 的不 同 ， 并 网逆变器 的控制策 略可 以归纳成 如下 ４ 类： （ １ ） 基于 电压 定 向的矢 量控制 （ Ｖ Ｏ Ｃ ） ； （ ２ ） 基于 电压 定 向的 直 接 功率 控 制 ｆ Ｖ — Ｄ Ｐ Ｃ ） ； （ ３ ） 基 于 虚 拟 磁链 定 向 的矢 量 控 制 （ Ｖ Ｆ Ｏ Ｃ ） ； （ ４ ） 基于虚拟磁链定 向的直接功率控制（ Ｖ Ｆ — Ｄ Ｐ Ｃ ） 。
三电平光伏并网逆变器的设计和仿真
三电平光伏并网逆变器的设计和仿真三电平光伏并网逆变器是一种逆变器，可将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电并注入电网中。
相较于传统的两电平逆变器，三电平逆变器具有较低的谐波畸变、较高的效率以及较低的损耗。
本文将主要介绍三电平光伏并网逆变器的设计和仿真。
首先，我们需要了解三电平光伏并网逆变器的工作原理。
该逆变器采用全桥拓扑结构，通过PWM控制技术将直流电转化为交流电。
在三电平拓扑中，单个逆变器开关可以处于三个可能的状态之一，产生三个不同的输出电平。
通过合理的控制逆变器开关状态，可以实现更接近纯正弦波形的输出。
接下来，我们需要进行三电平光伏并网逆变器的设计。
设计的关键步骤包括选择逆变器拓扑、选择开关器件以及设计控制策略。
逆变器拓扑的选择可以参考现有的研究成果和文献，如全桥拓扑、H桥拓扑等。
开关器件的选择需要考虑功率损耗、效率、成本等因素。
对于控制策略的设计，可以采用比例积分控制器，根据输入输出电流电压进行调节和控制。
设计完成后，我们可以使用电路仿真软件进行三电平光伏并网逆变器的仿真。
常用的电路仿真软件包括PSIM、Simulink等。
通过仿真，可以验证逆变器的性能以及输出波形是否满足要求。
在仿真过程中，需要输入逆变器的直流电源电压、负载的电阻值以及逆变器的控制信号等参数，以获取准确的仿真结果。
总结起来，三电平光伏并网逆变器的设计和仿真需要进行逆变器拓扑选择、开关器件选择以及控制策略设计等关键步骤，并可以通过电路仿真
软件进行验证。
这种逆变器在光伏发电系统中具有重要的应用价值，可以提高发电系统的效率和稳定性。
光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构
光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构首先，光伏并网逆变器的拓扑结构有很多种，常用的有串联逆变器、并联逆变器以及单相桥式逆变器等。
1.串联逆变器串联逆变器是将多个逆变单元串联在一起，通过分时工作的方式实现高电压输出。
它能够实现更高的输出功率和电压，适用于大容量的光伏发电系统。
2.并联逆变器并联逆变器是将多个逆变单元并联在一起，实现总输出功率的叠加。
它具有输出功率分散、可靠性高的特点，适用于小功率的光伏发电系统。
3.单相桥式逆变器单相桥式逆变器是采用单相桥式整流电路和逆变电路，能够实现交流输出。
它结构简单，适用于小功率的光伏发电系统。
选取逆变器的拓扑结构时，需要考虑光伏电池板的输出电压和功率以及电网的要求。
不同的拓扑结构有不同的特点和适用场景，设计者需要根据具体需求选择最合适的拓扑结构。
在硬件设计中，光伏并网逆变器的主要电路包括：整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路等。
1.整流电路：用于将光伏板输出的直流电转换为交流电。
常见的整流电路包括单相全波桥式整流电路和三相全波桥式整流电路等。
2.滤波电路：用于去除转换过程中产生的谐波和噪声，保证逆变器输出的电流和电压的纯净度。
常见的滤波电路有LC滤波电路和LCL滤波电路等。
3.逆变电路：用于将直流电转换为交流电，并注入电网。
常见的逆变电路有全桥逆变电路和半桥逆变电路等。
4.控制电路：用于控制逆变器的输出电流和电压，以及保护逆变器的安全运行。
控制电路通常包括微控制器、驱动电路、保护电路等。
在硬件设计过程中，需要选取合适的元器件和电路参数。
如选择功率器件时需要考虑功率损耗、开关速度等因素；选择电容和电感时需要考虑峰值电流和谐振频率等因素。
同时，还需要设计合理的散热系统来保证逆变器的温度和性能稳定。
总而言之，光伏并网逆变器的硬件设计和拓扑结构是实现光伏发电系统有效注入电网的关键。
合理的硬件设计和拓扑结构能够提高逆变器的效率和可靠性，从而提高光伏发电系统的整体性能。
三相光伏并网逆变器的控制算法
５ ９
文 章编 号 ：０ ４— ８ Ｘ（０ ２ ０ ０ ５ ｏ １０ ２ ９ ２ １ ） ３— ０ ９一 ３
三 相 光伏 并 网逆 变 器 的 控 制 算 法
郭迎辉 封淑亭 ，
（ ． 定供 电公 司 ， １保 河北 保 定
摘
０ １５ ；． 家庄供 电公 司 ， ７ ０ １２ 石 河北 石 家庄 ０ ０ ５ ） ５ ０ １
ｇ一ｏ （ ｉｉｉ ５ ｓｑ ） ；一ｅ ｔｄ ）＋ Ｌ
一
ｉ）＋ｏ ｌ ＋ｅ ｑ ｔ ｄ ｑ Ｌ
３ 基 于 电 网 电压 定 向的 矢 量 控 制
电压 定 向控制 策 略具 有 开关 频率 固定 利 于 网侧滤
由式 （ ） 见 ， ｄ ｑ轴 电流 分别 进行 Ｐ 调节 ， ５可 对 、 Ｉ 分 别 加上 电网 电网 的 ｄ ｑ轴 分 别 ， 分 别 加 上 交 叉 耦 合 、 并
福 岛核泄 漏事 故发 生 后 ， 仅 １本 国 民对 核 电站 失 去 不 ３
制策 略进 行 了深入 研究 。
２ 三相光伏逆变器拓扑结构及 ｄ ｑ模型
为讨论 方便 ， 文 讨论 的光 伏 并 网逆 变器 控 制 策 本 略不 涉及 有关 Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ的 控制 ， 只研 究 其 中并 网逆 变 而 器 的变 流控 制策 略 。 图 １中 ， 、 、 为 逆 变器 交 流 侧 输 出 电压 ； ｉ
要 ： 析 了三相 光 伏 并 网逆 变器 的电路拓 扑 结 构、 学模 型和控 制 结构 。控 制 结构采 用 同步旋 转 坐标 系下的 分 数 基 于 Ｐ 控制， Ｉ 采用 电压外环和电流 内环双闭环控制 ， 实现有功功率与无功功率解耦控制， 能够灵活方便地实现单
光伏并网逆变器设计方案讲解
100kW光伏并网逆变器设计方案目录1. 百千瓦级光伏并网特点 (2)2 光伏并网逆变器原理 (3)3 光伏并网逆变器硬件设计 (3)3.1主电路 (6)3.2 主电路参数 (7)3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。
3.2.3 电抗器设计 (7)3.3 硬件框图 (10)3.3.1 DSP控制单元 (11)3.3.2 光纤驱动单元 (11)3.3.2键盘及液晶显示单元 (13)3 光伏并网逆变器软件 (13)1. 百千瓦级光伏并网特点2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp（我国将达到400MWp），2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。
百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备，成本低，效率高，容量大，被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品，直接影响到未来光伏发电的走向。
百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站，从原理上讲，其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同，但由于装置容量较大，在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。
在技术指标上，主要会影响：1.并网电流畸变率在系统的额定容量达到一定数量级时，一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标，其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。
该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式，且容量较大，此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视，否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。
2.电磁噪声由于是三相桥式逆变结构，受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标，系统的电流脉动要远高于中小功率系统，对电流的滤波和噪声控制需要特别注意，此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。
三相光伏并网逆变器的研究
三相光伏并网逆变器的研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的推进，光伏发电作为清洁、可再生的能源形式，其重要性日益凸显。
三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备，其性能直接影响到光伏电能的转换效率和并网运行的稳定性。
因此，对三相光伏并网逆变器的研究具有重要的理论价值和现实意义。
本文旨在全面深入地研究三相光伏并网逆变器的关键技术、工作原理、控制策略以及并网性能优化等方面。
文章将介绍三相光伏并网逆变器的基本结构和功能，包括其主要组成部件和工作原理。
接着，将重点探讨三相光伏并网逆变器的控制策略，包括最大功率点跟踪（MPPT）技术、并网电流控制技术以及孤岛检测技术等。
文章还将分析三相光伏并网逆变器的并网性能优化方法，包括提高电能转换效率、降低谐波污染、增强并网稳定性等方面的研究。
通过本文的研究，旨在为三相光伏并网逆变器的设计、制造和应用提供理论支持和实践指导，推动光伏发电技术的进步和发展，为实现全球能源可持续发展做出贡献。
二、三相光伏并网逆变器的基本原理三相光伏并网逆变器是将光伏电池板产生的直流电能转换为符合电网要求的三相交流电能并直接馈送到电网的电力电子设备。
其基本原理涉及电能转换、功率控制、并网同步以及电能质量控制等多个方面。
光伏电池板在光照条件下产生直流电能，这个直流电压和电流随光照强度和环境温度的变化而变化。
三相光伏并网逆变器的主要任务是将这种不稳定的直流电能转换为稳定的三相交流电能。
在转换过程中，逆变器首先通过功率变换电路将直流电能转换为高频交流电能。
功率变换电路通常由多个开关管组成，通过控制开关管的通断，实现对直流电能的斩波和控制。
高频交流电能经过滤波电路滤波后，变为平滑的交流电能。
接着，逆变器通过并网控制电路实现与电网的同步，并将转换后的交流电能馈送到电网。
并网控制电路通过检测电网的电压和频率，控制逆变器的输出电压和频率与电网保持一致，从而实现并网。
三相光伏并网逆变器还具备电能质量控制功能。
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法
相关研究综述
太阳能光伏并网发电系统是将太阳能转化为电能并直接接入电网的系统。近年 来，针对该系统的研究主要集中在提高效率、扩大规模、降低成本以及改善并 网控制策略等方面。已有的研究成果包括对光伏电池模型的改进、并网逆变器 的设计以及系统优化配置等。实验研究方面，研究者们通过构建不同规模的实 验系统对各种控制策略和优化方法进行了验证和比较。
逆变器的基本原理
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，其在光伏并网发电系统中起着重 要的作用。当太阳能电池板产生直流电时，逆变器将其转换为交流电，以便与 电网连接并进行电力交换。逆变器的主要组成部分包括整流器、逆变桥和滤波 器，其工作原理是基于半导体开关器件的开关动作来实现电流的逆变。
逆变器的设计方法
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控 制方法
目录
01 引言
03 逆变器的设计方法
02 逆变器的基本原理 04 逆变器的控制方法
目录
05 逆变器的应用场景
07 参考内容
06 结论
引言
随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出，光伏并网发电系统作为一种 清洁、可再生的能源形式，越来越受到人们的。逆变器作为光伏并网发电系统 的核心部件之一，其设计与控制方法对整个系统的性能和稳定性具有至关重要 的影响。本次演示将详细介绍逆变器的设计与控制方法在光伏并网发电系统中 的应用。
3、采用滤波技术：滤波技术是解决电磁兼容问题的重要手段之一。通过在系 统中加入滤波器，可以有效地滤除电网中的谐波和电磁噪声，提高系统的电磁 兼容性。
三、方法与技术
本次演示采用仿真和实验相结合的方法对光伏并网发电系统的电磁兼容性进行 研究。首先，利用仿真软件对不同因素引起的电磁干扰进行模拟分析，探讨其 传播途径和危害程度。同时，通过实验测试不同措施对提高系统电磁兼容性的 效果，为优化系统设计提供依据。
光伏发电三相并网逆变器的设计
TECHNOLOGY AND INFORMATION88 科学与信息化2023年6月下光伏发电三相并网逆变器的设计曾庆龙 常虎国网淮南市潘集区供电公司 安徽 淮南 232082摘 要 目前，在光伏发电行业中，并网逆变器的研究主要集中在硬件开发、电路控制算法等方面。
基于对近几年来的发展情况的搜集与研究,本文对电路控制算法和Matlab仿真进行深入探讨。
设计中的三相光伏并网逆变器主要由DC-DC直流变换电路和并网逆变电路构成。
前部分的DC-DC电路为多支路并联，各支路独立进行最大功率跟踪，满足了直流电压宽输入的要求，可用于各种各样的光伏产业系统；后部分的并网逆变电路采用SVPWM矢量控制进行逆变，提高电压利用率，减少电网的输入谐波。
本文在分析了三相光伏逆变器原理的基础上，利用Matlab进行仿真，观察整个系统的可行性及不同变量对输出电压的影响。
关键词 光伏发电；并网逆变器；最大功率点跟踪；SVPWMDesign of a Three-Phase Grid-Connected Inverter for Photovoltaic Power Generation Zeng Qing-long, Chang HuState Grid Huainan City Panji District Power Supply Company, Huainan 232082, Anhui Province, ChinaAbstract In the photovoltaic power generation industry, the current research on grid-connected inverters is mainly focused on hardware development and circuit control algorithms. Based on the collection and study of the developments in recent years, this paper provides an in-depth discussion of circuit control algorithms and Matlab simulation. The three-phase photovoltaic grid-connected inverter in the design mainly consists of a DC-DC direct current converter circuit and a grid-connected inverter circuit. The DC-DC circuit in the front part is a multi-branch parallel connection with each branch independently for maximum power tracking, which meets the requirement of wide input of direct current voltage and can be used in various photovoltaic industry systems; The grid-connected inverter circuit in the rear part is inverted using SVPWM vector control to improve voltage utilization rate and reduce input harmonics to the grid. In this paper, based on the analysis of the three-phase photovoltaic inverter principle, Matlab is used for simulation to observe the feasibility of the whole system and the effect of different variables on the output voltage.Key words photovoltaic power generation; grid-connected inverter; maximum power point tracking; SVPWM引言目前我国已初步建立起一套比较完善的太阳能与风能的协同与互补工作系统，而对于光伏并网逆变系统的控制试验则缺乏深入的探讨[1-2]。
10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计
10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计夏耘;易映萍【摘要】This paper elaborates the system structure and working principle of 10kW three-phase photovol taic grid -connected inverter and designs the main circuit parameters based on the input/output characteris tics of the inverter. In addition, it analyses the output current and grid current of the inverter through FFT in the modeling and simulation of system based on MATLAB/SIMULINK environment. The simulation and experiment results have verified the correctness of design for the main circuit parameters.%以lOkW三相光伏并网逆变器为研究对象，阐述了并网逆变器的系统结构和工作原理，并根据其输入输出特性对逆变器主电路参数进行设计．最后，在MATLAB／SIMuLINK环境下进行了系统的建模与仿真，通过FFT分析了逆变器输出电流和并网电流，仿真和实验验证了主电路参数设计的正确性．【期刊名称】《湖南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(022)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】并网逆变器;主电路参数;参数设计;光伏;三相;SIMuLINK环境;输入输出特性;MATLAB【作者】夏耘;易映萍【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海,200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海,200093【正文语种】中文【中图分类】TM464随着当今经济的快速发展，人们对能源的需求日益增长.然而像煤、石油、天然气等不可再生能源的储量已经十分有限，同时这些能源对环境也产生了严重的污染.太阳能、风能等作为绿色无污染的新能源日益受到人们的青睐.新能源发电并网是必然趋势，而光伏并网逆变器是发电并网系统的关键设备，能将光伏阵列所输出的直流电变换成交流电送入电网.在光伏发电系统中，并网逆变器是发电系统和电网的接口设备，因此，它的控制可靠性将影响整个设备的安全性和稳定性.三相光伏并网系统由以下几个部分组成：逆变器主电路、保护电路、检测电路、控制电路、驱动电路等，而逆变器主电路承担着转换、传递能量的任务，是整个逆变器设计的基础.主电路必须安全、可靠，其各部分参数的设计应该以极限工作条件为依据，并保留充分的裕量，保证所选择的器件工作在安全区域［1］.本文采用了单级式带隔离变压器的拓扑结构，如图1所示.为了提高滤波效果，采用LCL滤波器代替普通L滤波器.工频隔离变压器变比为400∶270，既可以实现电能隔离保证设备和人员安全，又可以降低直流母线并网电压.这种拓扑结构可以减少硬件成本，因此易于实现产品商业化.此种拓扑结构采用双环控制策略，内环为交流电流环，目的为控制电流从直流到交流的逆变，并能到达高品质因数；外环为直流电压环，目的是稳定直流侧母线电压，最大功率跟踪确定的电压值为直流母线电压给定的指令值.由于三相PWM变流器的拓扑结构与逆变器的拓扑结构是完全一致的，为此可以借用PWM变流器的工作模式来分析逆变器的工作方式.通过对交流侧电流的控制可以保证变流器工作在不同的运行状态，从而实现变流器在四象限运行，工作原理的分析如图2所示.图2中：E为交流电网电动势矢量；U为交流侧电压矢量；UL为交流侧电感电压矢量；I为交流侧电流矢量.图2（a）是纯电感特性运行，图2（b）是单位功率因数整流运行，此时电流方向与电网电压方向一致；图2（c）是纯电容运行，图2（d）单位功率逆变器运行，此时电流方向与电网电压方向反向.当变流器作为逆变器运行时，电压矢量U端点在圆轨迹CDA上运动，此时PWM变流器便处在于有源逆变状态；当电压矢量U 在CD 弧段上运行时，PWM变流器向电网传送有功功率及容性无功功率，电能将从PWM变流器直流侧传输至电网；当电压矢量U 在DA弧段运行时，PWM变流器向电网传输有功功率及感性无功功率，同样电能将从PWM变流器直流侧传输至电网；当PWM变流器运行至D点时，便可实现单位功率因数有源逆变控制.为了减小对电网的影响，并达到单位功率因素控制，当逆变器从电网吸收能量时，其运行于整流工作状态，电网电压和电流同相.当逆变器向电网输入电能时，其电网电流和电流反相，这是光伏并网逆变器运行的理想状态，也是光伏并网逆变器控制系统要努力达到的控制目标［2］.该并网逆变器的输入电压范围为400～820V，功率因数不小于99%，额定输出功率为10kW.主电路主要由光伏阵列、直流母线电容、三相逆变桥、LCL滤波器、三相隔离变压器等组成.以下分别讨论IGBT的选型，直流母线电容的确定，以及滤波器电容、电感的设计［3］.IGBT的选取需要考虑三方面的因素：开关速度、额定电压和额定电流.根据10kW 光伏逆变器的技术要求，直流母线电压最高为850V，考虑到关断尖峰可能要达到1.2倍，因此IGBT耐压要超过850＊1.2＝1020V.系统的额定功率为10kW，考虑到1.1倍的过载能力，流过IGBT的最大电流为其中因此流过IGBT峰值电流为结合目前主要的IGBT规格以及供货周期、价格等因素综合选取型号.最后IGBT的型号选定为FF200R12KE3（英飞凌），主要技术参数为：最大电流200A，耐压1200V.直流电容对逆变器的谐波、功率因素、直流母线电压波动等有重要影响，因此直流母线电压和母线电容参数的确定至关重要.直流母线电压既要满足电网电压的要求，还要通过控制使流过LCL滤波器的电流为正弦波.从电源的控制角度来说，直流电压过低不仅会导致逆变出的交流侧电流产生严重畸变，甚至达不到跟随指定电压的目的；直流电压过高一方面会提高元器件的耐压等级，提高了系统硬件成本，同时系统的可靠性因此会降低.一般而言，为达到电压环控制的快速响应，直流母线电容应选取的尽量小；而为达到电压环控制的抗扰性，直流母线电容应选取的尽量大，防止在有负载扰动时直流电压值的动态降落.逆变器输出相电压的有效值为：考虑到电网最大10%的电压波动时：当三相电压不平衡时，由于负序分量的作用，并网逆变器直流母线侧电容上能量将以2ω波动，则：式（5）中：Vm为电网电压峰值，In为电网电流峰值，ω为电网角频率，θ为初始相角.考虑5%直流母线电压纹波，同时直流电压为400V，则电容的值为：根据参数要求、电容厂家、供货周期等，本文选取Nichicon（尼吉康）两个4700μF的电解电容串联的方式，电容型号为LNW2W472MSEH，电容参数为耐压450V，容值为4700μF.随着并网光伏发电技术的发展，大功率并网发电已经成为一种必然趋势.由于容量通常较大，为了降低开关损坏和其他损耗，开关频率一般比较低.在大功率逆变器中一般采用LCL滤波器，LCL滤波器不仅可以减少体积、节约成本，而且具有更好滤除高频谐波的能力.本文采用LCL滤波器，首先根据电感的允许电压降确定电感的上限值，然后依据电路中的纹波电流指标进而确定电感的下限值，根据计算结果综合考虑参数的选取.在SVPWM调制下，直流母线的电压利用率为1，所以此时逆变器交流侧线电压峰值就是Udc，此时可以得到L的上限值：式中L为电网侧和网侧逆变器的总电感；Emp为电网相电压基波有效值和峰值；Udc为直流母线电压；I，Imp为交流侧电流矢量.电路中相电流的最大电流纹波为：由此得到电感的下限：电感值的大小会影响电流性能的好坏，电感值越小电流的跟踪能力和系统的响应就会得到提高，电感的值越大，电抗器滤除高次谐波的能力会更好.为了使系统稳定，根据常规一般选取L1＝2L2.根据上述计算，选定滤波器为L1＝0.12mH，L2＝0.06mH.以下介绍滤波电容的选取，由于滤波器电容的使用，会引起无功功率的增加从而会降低功率因数.为了保证系统的高功率因数输出，选取额定功率的5%作为电容吸收无功功率的上限值，可得出选取电容的标准为C≤5%Cb.综合考虑，本文选取30μF的交流滤波电容.为防止发生滤波器谐振，取10f≤fs≤0.5fsw，根据这个约束条件来核算选取的参数是否合适，fs的计算公式为（11），带入相关参数得fs＝1434Hz，满足设计要求.根据光伏并网逆变器的系统结构，采用MATLAB仿真工具搭建了仿真模型如图3所示.电池板模型的开路电压为620V，短路电流为25A.根据电池板模型的输出特性曲线，电池板在最大输出功率点处的电压为510V，电流为22A.直流母线电容取2350μF，LCL型滤波器中电网侧电感L2取0.6 mH，Cu取30μF，逆变器侧电感L1取1.2mH，开关频率为4.2kHz.在实际电路中，逆变器输出电流通过工频变压器并网，变比为270∶400.在仿真模型中，为简化分析，将电网线电压的峰值设为270V，相当于隔离变压器并网之前的电压［4－5］.并网时A相输出电流和电网电压波形如图4所示，由图可知：交流侧的输出电流接近理想的正弦波，并网逆变器输出电流与电网电压同频同相，将能量回馈到了电网.达到了单位功率因数运行的效果.图5为逆变器输出电流FFT分析，以验证LCL滤波器的滤波效果.从波形分析可以看出，通过双闭环控制，输出谐波THD值含量为4.51%，低于5%的国家标准.在1000～2000Hz频率段，由于LCL滤波器的谐振作用，THD有所增大，但对于2000 Hz以上的高次谐波有很好的抑制效果.仿真结果表明，该光伏并网逆变器主电路设计符合逆变器并网要求，是光伏并网逆变器主电路设计的一种可行方案. 为验证光伏并网逆变器的主电路设计符合逆变器并网要求，进行了并网试验，试验波形如图6所示.图6中CH3为A相电网电压（CH3进行了反相），CH2为A相电网电流，由于前端调压器容量有限，长时间运行时有功指令Id给定－11A，此时并网功率为此时测得并网电流THD＝5.3%，达到了预期目标，成功实现并网.本文通过对10kW光伏并网系统进行了MATLAB建模和仿真，分析了逆变器主电路的工作原理，并推导出主电路元件参数的计算公式.在理论分析和推导计算公式的基础上，结合主电路实际工作的特点，合理的选择了各元件的参数.仿真和实验结果表明，根据计算结果选择元件搭建的主电路工作稳定，符合要求，可作为工程应用的参考.【相关文献】［1］赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究［D］.合肥：合肥工业大学硕士论文，2003.［2］王飞，余世杰，苏建徽，等.光伏并网发电系统的研究及实现［J］.太阳能学报，2006，26（5）：605－608.［3］董密，罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法［J］.南京：电力系统自动化，2006，30（20）：97－102.［4］张卫平.开关变换器的建模与控制［M］.北京：中国电力出版社，2006：5－56.［5］茆美琴，余世杰，苏建徽.带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型［J］.系统仿真学报，2005，17（5）：1248－1251.。
三相单级式光伏并网型逆变器的研制
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（） 纳 增 蘑 珐 ｂ导
图 ３ 两 种 方 法 的 控 制 流 程 图
实 验 中发 现 ， 当光 照 条 件 突 变 较 大 ， 尤其 是 由
算 法 ， 据 算 法 逐 渐 增 大 ， 到 光伏 电池 输 出 根 直 当前 光 照 下 的最 大功 率 。 图 ２示 出 并 网 后 控 制 框 图 ． 由 ＭＰ ｒ 法 获 Ｐ ｒ算
摘 要 ： 绍 了 研 制 的 三 相 单 级 式 光 伏 并 网 型 逆 变 器 ， 动 时 采 用 电 压 环 控 制 ， 动 后 切 换 到 电 流 环 并 启 动 最 大 介 启 启
功 率 点 追 踪 （ Ｐ 控 制 。 根 据 ＭＰ Ｔ算 法 特 点 ， 用 恒 定 电 压 法 、 纳 增 量 法 及 快 速 调 整 相 结 合 的方 法 ． 快 ＭＰ Ｔ） Ｐ 采 导 能
第 ４ ５卷 第 ６期
２ｌ ０ １年 ６ 月
电力 电子 技 术
Ｐ ｗｅ ｌ ｃｒ ｎ ｃ ｏ ｒＥ ｅ ｔ ｉｓ ｏ
Ｖ １ ５，Ｎ ． ｏ． ４ ｏ６
Ｊ ｎ ０１ ｕ ｅ２ １
三相单级式光伏并 网型逆变器的研制
钟 宇 明
（ 圳职 业技 术学 院 ， 深 自动 化 技 术 研 究 所 ，广 东 深 圳 ５ ８５ ） １０ ５
滤 波 器 比 Ｌ， Ｃ滤 波 器 具 有 更 好 的 衰 减 特 性 ． Ｌ 同
电池 输 出 电能 不 能 满 足 负 载 要 求 时 ． 由 电 网 进 行 补 充 ； 当其 输 出 的 功 率 超 出负 载 需 求 时 ． 电能 而 将 输送 到 电网 中。在此 针对 后 一种 方法 进 行研 究 。
ｉ ｒ ｄｕ ｅ Ｉ ｔ ｓ ｉ ｐ ｅ ｎｄ ｐ ｉａ ｌ ｍ ｅｈｏ ｔ ｐｈａ ｅ ｎ ￣ｅ ｕｅ ｅ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｏ ｔ ｔ ｓ ｅ ｕ ａｅ ｂｙ ｎｔｏ ｃ ｄ．ｎ ｈｉ ｓｍ ｌ ａ ａ ｐｌｃ ｂ ｅ ｔ ｄ，ｈｅ ｓ ａ ｄ ｑ ｎ ｙ ｆ ｈ ｎｖ ｒ ｒ ｕｐｕ ｉ ｒ ｇ ｌ ｔｄ ｔ
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计一、本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长，光伏技术作为清洁、可持续的能源形式之一，已在全球范围内得到广泛应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏系统的核心设备，其性能直接影响到光伏系统的发电效率和电能质量。
电流控制器作为三相光伏并网逆变器的重要组成部分，对于实现光伏系统的高效、稳定运行具有关键作用。
因此，研究并设计高效的三相光伏并网逆变器电流控制器具有重要意义。
本文旨在探讨基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计。
PI控制作为一种常用的线性控制方法，具有结构简单、稳定性好、调节速度快等优点，在电力电子领域得到了广泛应用。
本文将首先介绍三相光伏并网逆变器的基本原理和结构，然后详细阐述基于PI控制的电流控制器设计过程，包括控制策略的选择、控制器的参数设计以及稳定性分析等。
通过实验验证所设计的电流控制器的有效性，并对其性能进行评估。
通过本文的研究，旨在提供一种基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计方法，为光伏系统的优化和升级提供理论支持和技术指导。
本文的研究成果也有助于推动光伏技术的进一步发展，为实现全球能源结构的绿色转型做出贡献。
二、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键设备，其作用是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能，并与公共电网同步连接，实现电能的并网供电。
光伏并网逆变器的基本原理可以分为以下几个步骤。
光伏电池板的工作原理：光伏电池板利用光电效应，将太阳光能直接转换为直流电能。
当太阳光照射到光伏电池板表面时，光子与电池板中的半导体材料相互作用，导致电子从原子中逸出，形成光生电流。
直流-直流（DC-DC）变换器：由于光伏电池板输出的直流电压随着光照条件和温度的变化而变化，因此需要通过DC-DC变换器将其转换为稳定的直流电压。
常见的DC-DC变换器有升压型（Boost）、降压型（Buck）和升降压型（Buck-Boost）等。
10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计
传 输 有 功 功 率 及 感 性 无 功 功 率 ， 样 电 能 将 从 同 Ｐ Ｍ 变 流 器 直 流侧 传 输 至 电 网 ； Ｐ Ｗ 当 ＷＭ 变 流 器 运 行 至 Ｄ 点 时 ， 可实现 单位 功 率 因数 有 源逆 变 控 便 制 ． 了减小 对 电网 的影响 ， 达 到单位 功率 因素 控 为 并
制， 当逆 变器 从 电网吸 收能量 时 ， 运行 于整 流工作 其
状 态 ， 网 电 压 和 电 流 同 相 ． 逆 变 器 向 电 网输 入 电 电 当
电容应 选取 的尽 量 大 ， 防止 在 有 负 载扰 动 时 直 流 电 压 值 的动态 降落．
逆变器 输 出相电压 的有 效值 为 ：
Ｉ Ｔ的选 取 需 要 考 虑 三 方 面 的 因 素 ： 关 速 ＧＢ 开
度 、 定 电压 和额 定 电流 ． 额 根据 １ Ｗ 光 伏 逆 变 器 ０ｋ 的技 术要求 ， 流母线 电压最 高为 ８ ０Ｖ， 虑 到关 直 ５ 考
断尖 峰可 能要 达 到 １ ２倍 ， ． 因此 Ｉ Ｂ 耐压 要 超 过 Ｇ Ｔ ８ ０＊１ ２ ０ ０Ｖ． 统 的额 定 功 率 为 １ Ｗ ， ５ ． ＝１ ２ 系 ０ｋ 考 虑到 １ １ 的过 载能 力 ， ． 倍 流过 Ｉ Ｂ 的最 大 电流为 Ｇ Ｔ
外 环 为 直 流 电 压 环 ， 的是 稳 定 直 流 侧 母 线 电压 ， 目 最
随着 当今 经 济 的快 速 发 展 ， 们 对 能 源 的需 求 人
日益增 长． 而像 煤 、 然 石油 、 然气 等 不 可 再 生 能 源 天
的储 量 已经 十 分 有 限 ， 时 这 些 能 源 对 环 境 也 产 生 同
逆 变器 运行 ， 此时 电流 方 向与电 网电压方 向反 向． 当 变 流器 作为逆 变器 运行 时 ， 电压 矢 量 Ｕ 端点 在 圆 轨 迹Ｃ ＤＡ 上 运 动 ， 时 Ｐ 此 ＷＭ 变 流 器 便 处 在 于 有 源 逆变状态 ； 电压 矢 量 Ｕ 在 Ｃ 弧 段上 运行 时 ， 当 Ｄ
基于最优梯度法MPPT的三相光伏并网逆变器
光伏并网控制原理图
太阳电池的卢ｙ特性曲线见参考文献［６】。可视
其为一非线性函数，而最大功率跟踪法的目的是要 在Ｐ－ｙ特性曲线上求得曲线的最大值。所以使用最 优梯度法可实现ＭＰＰＴ。最优梯度法的定义为：若一 欧氏空间ｎ维函数厂（严驴）为连续且可一阶微分，则
２．２数学模型的推导
在图・雌义：踞｛三篙需霎㈩
定稿日期：２００５－０５—３０ 作者简介：官二勇（１９８０一），男，吉林人，硕士研究生，研 究方向为电力电子技术与电力传动。
本文在单相光伏并网装置【－＇３，４】的基础上．研究了 三相光伏并网装置的拓扑结构．介绍了一种实现最 大功率跟踪（ＭＰＰＩ’）的新方法即最优梯度法，并通过 实验结果证明了该方法的可行性。
时，突然降低玑’，则呤叮，经电压调节器调节后，Ｆ＞
０，这时其电流调节过程同上，只是Ｈ。与ｉ。反相，这表 明变流器向电网回馈电能，从而使玑下降。需说明， 上述讨论的前提是坼和玑＋两者的初始偏 差足够大，以使Ｆ变符号。
图２
ＰｗＭ斩控变流器控制模型
３基于最优梯度法的最大功率跟踪
最优梯度法（５ｌ是一种以梯度法（Ｇｍｄｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ）为基础的多维无约束最优化问题的数值 计算法。它的基本思想是选取目标函数的负梯度 方向作为每步迭代的搜索方向。且逐步逼近函数 的最小值。而对于光伏系统，应选择正梯度方向， 且逐步逼近函数的最大值。梯度法是一种传统且 被广泛用于求取函数极值的方法。该方法运算简 单．有着令人满意的结果。
优梯度法的ＭＰ门控制方案。该系统在简化硬件
￡！｝＝Ｍ０．Ｒｉ卜（｜ｓ。魄＋ｕ们）
同理可得６，ｃ两相的方程为： （３）
式中
ｇ（丘）＝歌置）’ （９） 定义梯度法之迭代演算法为：五＋。＝墨＋嵫（１０）
光伏三相逆变器整体构架
光伏三相逆变器整体构架
V1.0
1、整体构架图
一、系统描述
由上面的整体构架图可知，研旭光伏三相逆变器由研旭核心板、研旭信号采集调理板、研旭驱动隔离板、研旭显示板、三菱IPM、电抗器、变压器等组成。
研旭核心板：采用TI公司32位浮点型DSP作为主CPU，内部集成了丰富的外设资源，主要包括ADC、PWM、CAP、TIMER、SCI等。
而且核心板还外扩了12路同步采样的16位高精度ADC，针对逆变器控制起到了非常关键的作用。
研旭信号采集调理板：上面设计了电压和电流传感器以及运放调理电路。
研旭驱动隔离板：将PWM信号驱动隔离控制IPM的桥电路。
研旭显示板：用于显示三相并网逆变器的各类参数。
三菱IPM：功率桥电路，内部集成了全桥电路以及保护电路。
电抗器：三相电抗器，用于储能放能产生正弦电流波形。
变压器：隔离型变压器，安全、并网控制方便。
三相逆变器控制核心算法称作SVPWM，电压空间矢量控制。
主要根据电动机注入三相互差120°电流时，内部会形成一个按照电源频率旋转的磁链圆。
三相逆变器正是基于此原理通过开关管的规律导通和闭合模拟磁链圆。
二、系统特点
三相并网逆变器可以将直流电逆变成为与电网同步的交流电，并馈送到电网上。
一般情况下直流电来源于光伏组件，光伏组件将光能转为直流电能，再经过三相并网逆变器输出交流电能，馈送到主网上面。
三、系统技术参数。
光伏并网逆变器设计方案讲解
光伏并网逆变器设计方案讲解光伏并网逆变器是将光伏发电系统中产生的直流电转换为交流电，并与电网进行并联供电的装置。
光伏并网逆变器设计方案包括逆变器的工作原理、逆变器的拓扑结构、逆变器的控制策略、逆变器的保护措施等内容。
下面将对这些方面进行逐一讲解。
首先，光伏并网逆变器的工作原理是将光伏电池组件吸收到的太阳能转换为直流电，然后通过逆变器将直流电转换为交流电，并将其注入电网中。
其主要作用是确保光伏电池组件输出功率的最大化，并保证与电网的安全连接。
其次，光伏并网逆变器的拓扑结构有多种选择，如单桥、双桥、全桥等。
其中，全桥结构是应用最广泛的一种拓扑结构，其具有输入电压范围广、功率因数调节范围宽、输出电压波形精度高等特点。
光伏并网逆变器还使用了多种控制策略，如MPPT（最大功率点跟踪）、PWM（脉宽调制）和ZVS（零电压开关）。
MPPT控制策略可以通过对光伏电池组件的电流和电压进行监测，找到输出功率的最大点，从而实现最大功率的提取；PWM控制策略可以通过对逆变器的开关器件的控制，获得所需的输出电压和频率；而ZVS则可以降低逆变器的开关损耗，提高逆变器的效率。
最后，光伏并网逆变器还需要采取一些保护措施，以提高光伏系统的可靠性和安全性。
其中，最常见的保护措施有电压保护、过流保护和过温保护。
电压保护可以通过对逆变器输出电压的监测，当电压过高或过低时，自动切断逆变器与电网的连接，以避免损坏设备；过流保护可通过对逆变器输出电流的监测，当电流超过额定值时，及时限制输出功率，以确保设备安全运行；过温保护可通过对逆变器内部温度的监测，当温度过高时，自动降低工作频率或停机。
综上所述，光伏并网逆变器设计方案包括逆变器的工作原理、拓扑结构、控制策略和保护措施等多个方面。
只有在合理选择光伏并网逆变器的拓扑结构、制定适当的控制策略和采取有效的保护措施，才能使光伏发电系统稳定高效地向电网输出电能。
三相光伏并网逆变器的研制及并网控制策略研究的开题报告
三相光伏并网逆变器的研制及并网控制策略研究的开题报告1. 研究背景随着能源需求的增加和环境问题的日益突出，光伏发电系统已成为可再生能源领域的重要研究对象。
光伏发电系统包括光伏阵列和光伏逆变器两个部分，其中光伏逆变器是实现太阳能直流发电与交流电网连接的核心设备之一。
目前常见的光伏逆变器为单相逆变器，然而在大功率应用场景下，为实现更高的效率和可靠性，研究三相光伏并网逆变器是十分必要和迫切的。
另外，针对光伏并网逆变器的并网控制策略也是应对新能源电力系统日益增多、分布式发电不断增加的关键技术。
优秀并网控制策略能够提高光伏发电系统的输出功率，增强系统的可靠性以及提高系统响应速度。
2. 研究目标本研究目的是研制一款高效稳定的三相光伏并网逆变器，并研究相应的并网控制策略。
具体目标如下：（1）研制一款基于硬件控制器的三相光伏并网逆变器，实现高效、稳定的电力转换。
（2）针对光伏发电系统的特点，在建立三相逆变拓扑电路的基础上，优化控制算法，提高光伏逆变器的性能以及稳定性。
（3）针对并网控制问题，研究一种有效的控制策略，提高光伏发电系统的输出功率和响应速度，以及增强系统的可靠性。
3. 研究内容和方法（1）硬件设计：利用硬件控制器设计三相光伏并网逆变器电路，包括逆变器拓扑结构和控制电路。
（2）控制算法设计：在硬件基础上，根据光伏发电系统特点，设计合适的控制算法以保证逆变器的稳定运行。
（3）并网控制策略研究：研究并网控制问题，包括功率控制、电压、电流控制等方面，设计适应于光伏发电系统的并网控制策略。
（4）实验验证：通过实验验证所研制的三相光伏并网逆变器的稳定性和效能，以及并网控制策略的有效性。
4. 预期成果（1）研制一款高效、稳定的三相光伏并网逆变器。
（2）优化光伏发电系统控制算法，提高系统的性能和稳定性。
（3）设计一种适应于光伏发电系统的并网控制策略。
5. 研究意义本研究的成果对于提升光伏发电系统的性能和稳定性，提高系统的输出功率和响应速度，保障光伏发电的质量与稳定性，具有十分重要的意义。
正文三相PWM光伏并网逆变器设计
正文三相PWM光伏并网逆变器设计近年来，由于能源需求的增长和环境问题的日益严重，人们对可再生能源尤其是光伏能源的利用越来越关注。
而光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的重要组成部分，起着将光伏电池板产生的直流电转换为交流电并注入电网中的作用。
本文将对三相PWM光伏并网逆变器的设计进行详细介绍。
首先，三相PWM光伏并网逆变器是基于电力电子技术和控制技术的研究成果，其主要组成部分包括输入端的光伏电池板、滤波器、逆变器、控制电路等。
整个系统的工作原理是将光伏电池板产生的直流电通过滤波器进行滤波处理，然后经过逆变器将直流电转换为交流电，并通过控制电路对逆变器的输出进行控制，最终将交流电输入到电网中。
在具体的设计过程中，首先需要进行逆变器的拓扑结构选择。
目前较为常用的逆变器拓扑结构有单相全桥拓扑、三相桥臂拓扑等。
在本文中，我们选择了三相桥臂拓扑结构，因其具有输出电流平稳、谐波较小等优点。
其次，需要进行逆变器的控制策略选择。
常见的控制策略有三角波PWM控制策略、SVPWM控制策略等。
本文选择了SVPWM控制策略。
SVPWM控制策略是一种基于空间向量调制的控制方法，具有输出电压波形好、谐波较低等优点。
接下来，对逆变器的电路参数进行设计和计算。
电路参数包括滤波器的电感和电容值、逆变器功率器件的选型等。
在设计和计算过程中，需要考虑到系统的稳定性和效率等因素，保证逆变器在长时间运行中的可靠性。
最后，进行逆变器的控制电路设计。
控制电路主要包括计算机控制和PWM信号生成等部分。
计算机控制部分负责对逆变器输出的电流和电压进行监测和控制，PWM信号生成部分负责生成SVPWM信号，控制逆变器输出的电流和电压波形。
综上所述，三相PWM光伏并网逆变器的设计涉及到逆变器拓扑结构的选择、控制策略的选择、电路参数的设计和计算以及控制电路的设计等方面。
通过合理选择和设计，可以实现光伏能源的高效利用，并将产生的电能注入到电网中，为能源环境问题的解决做出贡献。
光伏并网逆变器的程序设计流程
光伏并网逆变器的程序设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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三相光伏并网逆变器及控制系统的设计
三相光伏并网逆变器及控制系统的设计摘要：本文介绍了基于L型滤波器三相光伏并网逆变器的主电路拓扑结构。
在该拓扑结构数学模型的基础上，设计了三相光伏并网逆变器双闭环控制系统的结构。
选择电压电流双闭环PI控制及SVPWM调制策略，通过实验分析验证系统的可靠性和实用性。
关键词：逆变器；PI控制；SVPWM0引言现在新能源的开发与使用逐渐受到了世界各国的关注，解决新能源需求、环境保护及经济发展之间的互锁关系日益成为世界各国的头等难题。
太阳能作为技术含量最高、最有发展前景的新能源，具有普遍、无害性、巨大以及长久等优点[1-3]。
太阳能发电系统包括光伏电池发电装置与变换器装置，系统输出的电能供给用户负载使用。
而并网逆变器作为光伏并网发电的核心，对其进行控制策略的研究具有很高的现实意义[4-6]。
本文以两级式非隔离三相并网逆变器的拓扑结构为研究对象，分析了太阳能光伏电池的数学模型和输出特性，然后对双闭环并网控制系统及逆变调制策略进行研究，最后进行实验，验证了理论的正确性。
1光伏并网逆变器的系统结构本文采用L型滤波器实现并网逆变器与电网的连接。
如图1所示为三相并网逆变器的拓扑结构图，其中ea、eb、ec为三相配电网电压，中性点为O点，逆变器交流侧输出电流为ia、ib、ic，逆变器输出交流和配电网侧等效电感为L，等效线路电阻为R，三相全桥拓扑结构3个桥臂的中点输出电压为Ua、Ub、Uc，T1~T6为IGBT开关管器件，C为输入直流侧滤波与稳压电容，Udc为输入直流侧电压，idc为直流母线侧电流。
3 总结通过研究单级式三相太阳能光伏并网逆变系统，建立了基于L型滤波器的并网逆变器的拓扑结构。
设计了电压电流双环控制方式，并验证了理论研究的正确性以及可行性。
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《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》篇一一、引言随着可再生能源的日益重要，光伏发电系统已成为全球能源结构转型的重要部分。
三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备，其稳定性和可靠性对系统的整体性能具有重要影响。
然而，逆变器在运行过程中可能会遇到各种故障，如何实现故障穿越，即在不中断并网的情况下快速恢复逆变器的正常运行，成为当前研究的热点问题。
本文将对三相光伏并网逆变器故障穿越技术进行深入研究和分析。
二、三相光伏并网逆变器的基本原理和结构三相光伏并网逆变器是将光伏电池产生的直流电转换为交流电，并通过并网方式将电能送入电网的设备。
其基本结构包括光伏电池板、直流汇流箱、逆变器、滤波器、并网开关等部分。
其中，逆变器是核心部分，负责将直流电转换为交流电。
三、故障穿越技术的重要性在光伏发电系统中，逆变器的故障可能会导致整个系统的停机，甚至可能对电网造成冲击。
因此，故障穿越技术的研发对于提高系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
通过故障穿越技术，可以在不中断并网的情况下快速恢复逆变器的正常运行，减少系统停机时间，提高系统的可用性。
四、三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究现状目前，针对三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究主要集中在以下几个方面：1. 故障检测与诊断技术：通过实时监测逆变器的运行状态，利用各种算法和模型对故障进行检测和诊断。
2. 冗余设计技术：通过在系统中增加冗余设备，当主设备出现故障时，可以快速切换到备用设备，保证系统的正常运行。
3. 控制系统优化：通过优化控制算法和参数，提高逆变器的抗干扰能力和稳定性。
4. 能量管理策略：通过合理的能量管理策略，实现系统在故障情况下的能量优化分配。
五、三相光伏并网逆变器故障穿越技术的关键问题与挑战虽然目前已经有一些针对三相光伏并网逆变器故障穿越的技术和方法，但仍然存在一些关键问题和挑战需要解决：1. 故障诊断的准确性和速度：如何提高故障诊断的准确性和速度是当前研究的重点。
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三相光伏并网逆变器的设计毕业设计开题报告1 选题的目的和意义随着社会生产的曰益发展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。
地球中的化石能源是有限的，总有一天会被消耗尽。
随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。
可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源，特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。
其中太阳能资源在我国非常丰富，其应用具有很好的前景。
光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网。
存阳光充足时，太阳能发出的电可供使用，而不使用市网电；在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时，由控制部分自动调节，通过市网电给予补充。
此系统主要用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。
光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器，在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。
给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析，同时选用Tl公司的DSP芯片TMs320F2812作为控制CPU，阐述了芯片特点及选择的原因。
并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。
文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了闸述并提出了针对本设计的实现方法。
最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。
2 本选题的国内外动向太阳能光伏并网发电始于20世纪80年代，由于光伏并网逆变器在并网发电中所起的核心作用，世界上主要的光伏系统生产商都推出了各自商用的并网逆变器产品。
这些并网逆变器在电路拓扑、控制方式、功率等级上都有其各自特点，其性能和效率也参差不齐。
目前在国内外市场上比较成功的商用光伏并网逆变器主要有以下几种：1．德国SMA公司的Sunny Boy系列光伏逆变器艾思玛太阳能技术股份公司(SMA SolarTechnology AG)是全球光伏逆变器第一大生产供应商，并引领着全球光伏领域的技术创新和发展。
该公司推出的Sunny Boy系列光伏组串逆变器是目前为止并网光伏发电站最成功的逆变器，市场份额高达60％。
其在国内的典型工程包括大兴天普“50kWp大型屋顶光伏并网示范电站"、深圳国际园林花卉博览园1MWp光伏并网发电工程等。
2．奥地利Fronius公司的IG系列光伏逆变器Fronius是专业生产光伏并网逆变器和控制器的高新技术企业，光伏并网逆变器实力排名世界第二。
目前该公司的市场主要在欧洲和北美，在国内参与的工程还比较少。
3．美国Power-One公司的AURORA系列光伏逆变器Power-One(宝威)是世界知名的电源供应商，该公司于2006年通过收购Magnetek而进入新能源领域。
在2008年底，该公司已与云南无线电有限公司签署了光伏并网逆变器项目合作协议，将对推动我国光伏产业的发展做出积极贡献。
4．阳光电源的SunGrow系列光伏逆变器作为国内最大的光伏逆变器提供商，阳光电源始终专注于可再生能源发电产品的研发、生产，其产品主要有光伏发电电源、风力发电电源、回馈式节能负载、电力系统电源等。
阳光电源先后成功参与了北京奥运鸟巢、上海世博会、三峡工程、上海临港大型太阳能光伏发电项目、西班牙Malaga 5MW大型光伏电站等重大工程。
到目前为止，阳光电源还是国内唯一一家取得CE认证的光伏发电设备提供商，该公司产品已成功进入西班牙、意大利等对并网技术要求十分严格的欧洲市场。
相对国内同行，其技术领先优势明显。
除以上公司外，能提供成熟的商用光伏并网逆变器的厂家还很多，如加拿大的Xantrex公司、德国康能(Conergy)集团，国内的北京索英电气、南京冠亚电源等。
同时，国内许多高校和研究机构也长期致力于光伏发电技术领域的研究工作，其中中科院电工所在在光伏并网发电系统的开发和工程应用上取得了很大进展，合肥工业大学能源研究所在光伏水泵系统、太阳能光伏并网发电系统及光伏照明系统方面都进行了深入的研究，上海交通大学能源研究院在太阳能与建筑节能、中山大学太阳能系统研究所在太阳能材料和太阳电池技术、光伏建筑一体化、太阳能半导体照明等方面都进行了广泛而深入的研究。
清华大学、北方交通大学、山东大学等院校也在光伏发电领域开展了大量的研究和开发工作。
光伏并网逆变器市场的竞争也越来越激烈，技术和价格优势己成为产品的核心竞争力。
相对于国外逆变器厂家，国内厂商除了在价格上具有一定优势外，在技术上差距还比较大，对国外产品进行模仿的痕迹还十分明显。
因此有必要继续对光伏并网逆变器及并网发电技术进行深入的研究，这对提高光伏发电系统的性价比，降低系统造价，提高国内厂商核心竞争力有重要作用，对推动光伏市场的发展也具有积极影响。
3. 论文的主要内容和重点本文研究分析单相光伏并网逆变器的工作原理并得出总体的设计方案及各部分控制单元的控制策略。
前级DC-DC环节部分采用中心差分的电导增量法来实现最大功率跟踪（MPPT），并建立MATLAB仿真模型，对该方案进行仿真验证。
研究分析并网逆变器主电路的拓扑结构，并对其建立相关的数学模型，釆用虚拟磁链矢量定向的控制技术，引入虚拟磁链观测器，通过观测电网角度，实现并网控制。
通过Matlab/Simulink对单相光伏并网逆变器进行仿真，验证所设计的单相光伏并网逆变器的可行性。
4. 实验方案的设计1 比较研究分析光伏并网逆变器的控制方式。
2 建立虚拟磁链观测器数学模型。
3 利用Matlab/Simulink对单相光伏并网逆变器系统进行建模仿真。
5. 预期达到的水平和目标(1)详细分析了以全桥DC-DC电路为前级的两级式高频隔离光伏并网逆变器的设计过程，对系统的主电路、控制电路的工作原理进行了深入分析。
(2)在分析了太阳电池的工作特性基础上，结合传统的MPPT控制方法，对基于移相全桥电路的MPPT控制进行了研究，并对算法在DSP中的实现做了详细分析。
(3)对逆变器输出级进行了详细分析，建立了状态空间模型方程，给出了系统的传递函数，并详细分析了T型滤波器的原理及电网电压对系统的影响，同时对输出电流的数字PI控制进行了深入研究。
(4)设计了光伏并网逆变器人机交互子系统。
对系统的软件设计过程进行了详细的分析和讨论。
在文章最后，对整个系统进行了实验验证，实验结果表明了设计方案的可行性。
6. 存在的主要问题和技术关键(1)太阳电池的最大功率点跟踪是提高效率的最重要手段，本文对基于移相全桥电路的MPPT跟踪方法仅进行了理论上的分析。
在实际实验时，需要对该方法在不同环境、不同地区的跟踪精度做长期的观察，由于实验条件的限制，本文未能完成该部分工作。
(2)目前提出的关于并网逆变器输出控制的方法多种多样，本文仅仅讨论了其中一种，对于其他各种控制技术还需进行深入的讨论，对各种控制方法的优劣性需要进行详细的对比分析。
(3)光伏并网系统实际上是一种分布式发电系统。
系统运行时必然会对配电系统和大电网造成一定的影响，尤其光伏系统功率较大时，其对电网稳定性的影响将更加突出。
因此，研究分布式发电系统对电网的影响，对推广光伏应用具有重要意义。
(4)随着光伏技术的发展，具有功率调节及无功补偿功能的光伏并网系统对于改善电网电能质量、减轻电网负担具有重要意义，是光伏发电技术大规模应用的一个重要方向.7参考文献[1]杨海柱．金新民．最大功率跟踪的光伏并网逆变器的研究.【J】．北方交通大学，2004(4)．[2]陈兴峰．曹志峰．许洪华等．光伏发电的最大功率跟踪算法研究【J】.可再生能源，2005(1)．[3]罗力.单相数字式光伏并网逆变器的研究与设计【D】.广东：中山大学，2009．[4]吴理博．光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现【D】．清华大学．2006．[5]王飞．单相光伏并网系统的分析与研究【D】.合肥工业大学．2003．[6]崔容强，赵春江，吴达成．并网型太阳能光伏发电系统【M】．北京.化学工业出版社，2007，1-4．[7]张敏.10kW太阳能光伏并网发电系统的研究【D】.安徽.安徽理工大学，2011.[8]舒杰，傅诚，陈德明，沈玉棵．高频并网光伏逆变器的主电路拓扑技术【M】．电力电子技术，2008，42.79-82．[9] 赵争鸣,刘建政,孙晓瑛,等. 太阳能光伏发电及其应用【M】.北京.科学出版社, 2005:203-231.[10]吴海涛,孔娟,夏东伟．基于MATLAB/Simulink的光伏电池建模与仿真．青岛大学学报，2006，21(4).74-77．[11]王岩．光伏发电系统MPPT控制方法的研究【D】．华北电力大学，21-40，2007．[12]Hasan.K.N, Haque.M.E.,Negnevitsky.M.An improved maximum power point trackingtechnique of the photovoltaic module with current mode control. AUPEC09 - 19th Australasian Universities Power Engineering Conference.2009.[13]Cabal.C，Alonso.C，Cid-Pastor.A. Adaptive digital MPPT control for photovoltaicapplications【J】.IEEE International Symposium on Industrial Electronics . 2009.P2414-P2419.。