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3kW光伏并网逆变器的研究

康凯  
【摘要】:随着我国经济的发展,能源短缺与环境问题已经成为了制约经济发展的主要矛盾。太阳能以储备几乎无限大、广泛的分布范围、清洁无污染以及开发潜力大等优势,得到了国内外的重视。太阳能发电则是利用太阳能的主要方式,而其中光伏逆变器则是将太阳能转化为电能的核心器件。因此本文以光伏逆变器为研究对象,研究和设计了一款3kW光伏并网逆变器。 本文首先介绍了太阳能发电的意义以及目前的国内外太阳能发展现状。分析了光伏电池板的特性,在此基础上研究了最大功率点追踪算法,并分析了各种算法的优缺点,以此提出了一种改进的电导增量法,并利用SABER建立系统模型进行仿真验证,仿真结果与算法结论一致。分析了反孤岛效应的必要性,并利用主动式与被动式反孤岛检测相结合作为本文设计的反孤岛控制算法。之后对并网逆变控制算法进行研究,将重复控制与PI控制相结合作为本文使用的逆变并网控制算法。并利用Matlab/Simulink对反孤岛控制与并网控制进行了仿真,仿真结果证明控制算法的合理性。 基于以上理论设计一台3kW光伏并网逆变器,包括硬件电路以及软件程序,制作了试验样机,进行了实验测试,并取得了良好的实验数据。对其实验数据进行分析表明以上理论的正确性以及优越性。


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