收藏本站
《苏州大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二极管箝位型三电平三相光伏并网逆变器的研究

吴亮  
【摘要】:随着能源危机的加剧以及人类生存环境的不断恶化,大力发展太阳能光伏发电技术已成为必然趋势,其中光伏并网逆变器的开发与研究备受全球学者的关注。二极管箝位型三电平光伏并网逆变器由于具有更好的输出电能质量、谐波含量少、输出容量大等优点,广泛应用于可再生能源发电及高压大功率场合。本文对二极管箝位型三电平逆变器的拓扑结构及并网控制策略进行了深入分析与研究。 本论文以二极管箝位型三电平三相逆变器的拓扑结构为基础,介绍了三电平逆变器的工作原理,重点分析了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术,给出了空间矢量所在扇区的判断方法,推算出了各电压矢量的作用时间,最后对矢量作用顺序进行了优化。针对三电平拓扑固有的中点电位不平衡问题,本文归纳、总结了造成中点电位不平衡的主要原因,分析了空间各矢量对中点电位产生的影响,最后给出了一种常用的中点电位精确控制方法——平衡因子法,即通过引入平衡控制因子,调整正、负短矢量在一个控制周期内的作用时间,使中点电位在可控范围内波动,并通过仿真和实验验证了这种方法的可行性。 本文建立了二极管箝位型三电平三相逆变器的动态数学模型,通过Park变换与Clark变换,将逆变器各交流变量从ABC三相静止坐标系变换到dq旋转坐标系,从而得到了系统的各直流变量,便于控制系统设计。在此基础上,研究了基于电网电压定向的矢量控制(VOC)策略,采取电压外环与电流内环相结合的双闭环控制结构,确保了系统可靠运行,并可以有效地进行有功功率、无功功率调节。 本文研制了一台10KW二极管箝位型三电平三相逆变器系统样机,并对系统样机软、硬件设计分别作了介绍,其中硬件部分包括控制电路、驱动保护电路以及系统采样电路;软件部分包括循环主程序、中断服务程序以及SVPWM控制子程序。最后通过实验分析,验证了本论文所论述的各项控制策略的有效性与准确性。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM464

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周京华,杨振,苏彦民;级联型大功率逆变电源数字化实验系统的研制[J];电力电子技术;2004年05期
2 陶生桂,杨超;二极管箝位式多电平逆变器PWM控制技术分析[J];电力电子技术;2005年05期
3 禹华军;潘俊民;;PWM整流技术在光伏并网发电系统中的应用[J];电力电子技术;2005年06期
4 赵慧杰;钱照明;李骏;彭方正;;载波PWM方法三电平逆变器中点电位控制研究[J];电力电子技术;2007年03期
5 冯丽超;李永东;王琛琛;饶建业;;三电平PWM整流器双闭环控制系统的研究[J];电力电子技术;2008年08期
6 窦真兰;张同庄;凌禹;;三电平NPC整流器空间矢量脉宽调制及中点电位平衡控制[J];电力自动化设备;2008年02期
7 周文生;姚钢;宋文祥;;中点箝位型三电平逆变器控制方法的综合研究[J];电气传动自动化;2008年02期
8 吴洪洋,何湘宁;高功率多电平变换器的研究和应用[J];电气传动;2000年02期
9 薄保中,苏彦民;三电平逆变器的分析与控制[J];电气传动;2003年02期
10 李晓刚;冯绍瑞;;中国光伏产业发展的技术经济分析[J];工业技术经济;2007年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李明;多电平光伏逆变器的并网控制策略研究[D];上海交通大学;2012年
2 刘亚军;三电平逆变器SVPWM控制策略的研究[D];华中科技大学;2008年
3 张晔;三电平逆变器控制方法与中点电位平衡的研究[D];北京交通大学;2009年
4 薛旭恒;NPC三电平逆变器SVPWM控制策略的研究[D];北京交通大学;2009年
5 王珍;基于DSP控制的三电平逆变器的研究[D];西安科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李爱平,王红蕾,冯小军;低压灌注设备配比调节方法的改进研究[J];工程塑料应用;2005年06期
2 徐中领;李桥梁;;交流感应电机无速度传感器矢量控制系统设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
3 王涛,赵文承;电压型变频器的PWM控制策略[J];鞍钢技术;2004年02期
4 陶晓峰;谢君;;三相光伏并网发电系统的建模与仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年02期
5 杨孝志;;几种无功补偿技术的分析和比较[J];安徽电力;2006年02期
6 林航;陈晓明;;变电站光伏直流系统的研究与应用[J];安徽电力;2008年04期
7 谢发忠;马修水;聂宗瑶;;变频器在锅炉燃烧系统中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年04期
8 张春,郭兴众;双环模糊调速系统的设计与仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
9 岳强;郭兴众;;基于定子磁链的异步电动机软启动仿真研究[J];安徽工程大学学报;2011年02期
10 刘春英;朱兵;;在负功率下四象限变频器的DTC直接转矩控制的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡春雨;李武峰;严辉;;一种新型电动汽车智能充电机的研制[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
2 杨富强;宋仁伯;黄帅;李国府;;高强度太阳能硅片切割钢丝加工硬化行为的研究[A];第十四届中国科协年会第8分会场:钢材深加工研讨会论文集[C];2012年
3 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
4 陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;;基于起停式飞剪矢量控制系统的研究[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年
5 朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;;无轴承异步电机转子磁场定向控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;;无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 黄悦华;;基于积分滑模控制的三电平Buck变换器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 郑征;王聪;赵焕;;PWM整流器直接功率控制的新型调制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 虞正民;颜文俊;包哲静;;基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 刘星桥;韩辉;鲍丰亮;;基于霍尔元件的永磁同步直线电机伺服控制系统[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
4 曹建;基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
5 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 李本元;太阳能光伏发电单相并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
7 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
8 高圆圆;基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究[D];山东科技大学;2010年
9 杜守增;太阳能LED照明系统控制器的设计[D];山东科技大学;2010年
10 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 区健昌;EMI滤波器和开关电源防护设计[J];安全与电磁兼容;2002年02期
2 唐丽丽,郑琼林;单相PWM整流器主电路参数选择探讨[J];北方交通大学学报;2000年04期
3 陈幼松;人类理想的新能源——太阳能发电[J];百科知识;1998年07期
4 仲田清,易厚梅;电动车组PWM整流器—逆变器系统的防脉动控制[J];电力牵引快报;1994年09期
5 汪伟,杨宝龙,刘丽琴,由大伟,李明勇;变频装置中直流电压利用率的分析[J];船电技术;2005年04期
6 熊健,张凯,陈坚;PWM整流器的控制器工程化设计方法[J];电工电能新技术;2002年03期
7 吴学智,刘亚东,黄立培;三电平电压型逆变器空间矢量调制算法的研究[J];电工电能新技术;2002年04期
8 宋文祥,陈国呈;三电平中点箝位式逆变器SVPWM方法的研究[J];电工电能新技术;2004年04期
9 张加胜,郝荣泰;滞环控制变流器的开关频率研究[J];电工电能新技术;1998年01期
10 陶生桂,崔俊国;用于五电平逆变器的复式控制方法及其仿真研究[J];电工技术学报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 金舜;钟彦儒;明正峰;王建渊;;一种消除窄脉冲并控制中点电位的三电平PWM方法[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
2 刘宏;;蓬勃发展的青海省光伏事业[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘翼;光伏并网发电系统建模仿真[D];北京交通大学;2011年
2 尹艳清;级联多电平逆变器空间矢量调制技术的研究[D];中南大学;2011年
3 王玮誉;基于多电平技术的无隔离变压器光伏发电系统研究与设计[D];山东大学;2011年
4 汪进进;光伏并网控制方法和系统的研究[D];合肥工业大学;2002年
5 刘慧文;具有组合功能的智能化通用正弦逆变电源的研制[D];合肥工业大学;2003年
6 李志江;逆变电源控制方案的研究与实现[D];浙江大学;2004年
7 郭宝玥;新型同步发电机PWM励磁调节器的研究[D];天津大学;2004年
8 田斌;SPWM逆变器带极点配置的重复控制研究[D];华中科技大学;2004年
9 桂红云;三电平变换器控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
10 李骏;三电平逆变器数字控制研究[D];浙江大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于小辉;梁志珊;;带孤岛效应检测的单周控制三相并网逆变器[J];微计算机信息;2009年05期
2 曹海红;;光伏并网系统研究[J];中国科技信息;2009年07期
3 何为;;阳光电源并网光伏逆变器率先通过“金太阳”认证[J];可再生能源;2009年05期
4 ;株洲南车时代电气股份有限公司250kW/500kW光伏并网逆变器通过TUV认证[J];大功率变流技术;2010年04期
5 陈潼;赵荣祥;;一种高频环节并网逆变器的实现方案[J];江南大学学报(自然科学版);2006年06期
6 刘伟;戴瑜兴;文劲松;;基于无差拍控制的并网逆变器[J];低压电器;2007年11期
7 安小丹;梁晖;;基于TMS320LF2407A的软件锁相环的设计与实现[J];电气传动;2009年01期
8 姜宪明;黄晓江;冬雷;杨耕;;并网逆变器的自动重启程序设计[J];电力电子技术;2010年08期
9 吴华波;;基于双闭环重复控制的并网逆变器的研究[J];电力电子技术;2010年11期
10 王磊;陈亦文;陈道炼;;三相并网逆变器基准正弦电路研究[J];电力电子技术;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史玉立;;微网中并网逆变器的一种改进下垂控制策略研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
2 陈曦;李亚楠;陈阿莲;杜春水;张承慧;;基于频率偏移法的光伏并网逆变器孤岛检测[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3 黄悦华;;基于积分滑模控制的三电平Buck变换器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 何占宁;夏东伟;刘玉朋;马秀秀;;一种基于dsPIC30F4011的并网逆变器锁相控制方法[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
5 侯世英;肖旭;彭文雄;张闯;;基于间接电流控制的改进型双BUCK并网逆变器[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
6 郭小强;邬伟扬;关雅娟;;并网逆变器直流注入控制策略研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
7 叶刚;;基于dsPIC的光伏并网发电系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
8 于元;张志文;王文静;刘波;;自主研制的10kW太阳能并网发电系统[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
9 徐志英;许爱国;谢少军;汤雨;;LCL并网逆变器入网电流控制技术研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
10 郑万雷;刘文良;;并网调节的不间断光伏电源[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄倩;京仪绿能光伏并网逆变器通过国际权威认证[N];首都建设报;2011年
2 本报记者 孙人杰 实习生 钟天翼 黄星;吕全亚:把复杂问题简单化[N];常州日报;2011年
3 杨娜;上广电与AE联合抢滩中国太阳能并网逆变器市场[N];中国电力报;2009年
4 本报记者 邢佰英;16家入围关键设备目录企业受益[N];中国证券报;2010年
5 记者 陈文忠;云南无线电公司与Power-One公司签署光伏并网逆变器项目合作协议[N];云南日报;2008年
6 姜小莉 左裔;光伏发电若要并网 直流先要变成交流[N];常州日报;2010年
7 通讯员 于莉杰;黑龙江省首个大型太阳能电站通过可研[N];中国电力报;2010年
8 曹红涛 于莉杰;我省首个太阳能发电项目启动[N];黑龙江经济报;2010年
9 通讯员 于莉杰 记者 桑学勇;黑龙江首个并网太阳能工程启动[N];国家电网报;2010年
10 记者 张文鸣;新疆油田利用新能源擦亮一片天[N];中国石油报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖华锋;光伏发电高效利用的关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 姚志垒;并网逆变器关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
3 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
4 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
5 马琳;无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究[D];北京交通大学;2011年
6 高圣伟;空间矢量调制直接转矩控制系统研究[D];河北工业大学;2011年
7 杨勇;多重电枢混合励磁风力发电系统的研究[D];上海大学;2010年
8 薛明雨;LCL型并网逆变器的解耦控制与优化设计[D];华中科技大学;2012年
9 李浩;大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究[D];中国矿业大学;2010年
10 殷进军;LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵钦;基于三电平的光伏并网逆变器电流控制器研究[D];合肥工业大学;2010年
2 吴亮;二极管箝位型三电平三相光伏并网逆变器的研究[D];苏州大学;2013年
3 施韵;单相光伏并网逆变器的研制[D];北京交通大学;2010年
4 周迪;微电网三相并网逆变器硬件研究与设计[D];电子科技大学;2010年
5 王翀;两级式光伏并网逆变器及其功率解耦研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 张俊;基于间歇性双边无功率扰动的三相并网逆变器孤岛检测研究[D];浙江大学;2011年
7 丰瀚麟;低成本小功率光伏并网逆变器研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 曹建平;光伏并网逆变器的研究[D];湖北工业大学;2011年
9 朱铭炼;500W光伏并网逆变器的设计[D];南京航空航天大学;2010年
10 刘志强;10kW光伏并网逆变器的研制[D];北方工业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026