电流源型大容量光伏变流器的设计与实现

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1、分类号：TM721.2密级：UDC：621.3编号：201231403032河北工业大学硕士学位论文电流源型大容量光伏变流器的设计与实现论文作者：杨骥勋学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士学科专业：电气工程指导教师：张福民职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFTHECURRENTSOURCETYPELARGEC

2、APACITYOFPHOTOVOLTAICINVERTERbyYangJixunSupervisor:AssociateProf.ZhangFuminDecember2014摘要本文介绍了一种新型五电平电流源型大容量变流器，它是依据电流重注入理论得到的。为使五电平重注入式电流型变流器的结构便于开发得到多电平变流器，新型变流器处于导通状态下的注入电路开关均匀调分直流侧的输出电流，减少了所要求的注入支路开关元件电流容量，同时改变了流过导线的电流，省掉大容量多抽头的电抗器，减少了制造设计中的不便。本文研究了光伏发电及并网

3、逆变器，分析了最大功率追踪点的问题。探究了解光伏电池的数学模型，说明了最大功率点追踪通常使用的途径、机理和特点，同时针对每一种途径给出对应的控制过程和策略。本文利用简单且性能好的改良方法，解决传统的孤岛检测途径缺失问题。研究了增改型孤岛检测运行机理以及光伏并网失去电压之后频率偏移轨迹，推演出在特殊负载下的孤岛检测应满足的约束条件，从而得到满足检测性要求的新型改进算法。探讨了由主动的移相式孤岛检测算法造成的电流畸变，依据相关的数据选取适当的方法，以达到缓解对电力网络的影响。通过MATLAB仿真，证实了多级注入式电流源

4、型的变流器具有高质量的电流电压波形，达到了灵活控制容性与感性无功的目的，具备快速的动态响应。通过控制最大功率追踪点，使光伏电池的转换效率得到明显的改善。利用孤岛检测，可以确保电网安全，合理补偿电力网络的无功，使公共接入点的电压稳定性显著增高。关键词：电流源型变流器五电平注入式光伏变流器最大功率点追踪孤岛检测IABSTRACTAnewtypelarge-capacityconverterofcurrentsourcewithfiveelectricallevelispresented,itisbasedontheth

5、eoryofcurrentre-injection.Inordertodevelopthenewtypeconvertereasily,theinjectioncircuitswitchintheconductionstateadjuststheoutputcurrentofDCsideevenly.Itreducestherequiredcurrentcapacityofbranchswitchcomponents,changesthecurrentthroughthewire,eliminatestheneed

6、forlarge-capacitymulti-tapreactor,reducestheinconvenienceinthemanufacturingdesign.Inthismaster'sthesis,thephotovoltaicpowergenerationandgridinverterarestudied,theproblemofmaximumpowerpointtrackingisanalyzed,themathematicalmodelofphotovoltaiccellsisexplored.The

7、explanationsoftheprincipleandcharacteristicsaboutthemaximumpowerpointtrackingarepresented,thecorrespondingcontrolprocessandstrategyforeachkindofwayareofferedsimultaneously.Usingthesimpleandimprovedmethod,theproblemoflackofthetraditionalwaystodetectislandhasbee

8、nsolved.Bystudyingthemodifiedprincipleofislanddetectionandoperationandthefrequencydeviationtrackafterlosingvoltage,theconstraintsthatislandingdetectionshouldbesatisfiedarededuced,t