分布式光伏并网逆变器的设计与研究

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1、分类号：TM464UDCi621.3学号：12110862187密级：公开f農州大#硕士学位论文分布式光伏并网逆变器的设计与研究作者姓名:成林俞学科、专业：计算机应用技术研究方向:计算机检测与控制技术指导教师：戴瑜兴教授完成日期：_________2015年5月温州大学学位委员会UDC:621.3号：TM464密级：公开号：12110862187硕士学位论文分布式光伏并网逆变器的设计与研九学科、专业：计算机应用技术1研究方向：计算机，测与控制技术完成日期：■年5』温州大学学位委员温州大学学位论文独创性声明本人郑重

2、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^尽我所知1除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他尺Q经发表或撰写过的研究成果’也小包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我k同工作的同忐对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州人学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版’允许论文被杏阅和仍:阅。本人授权温州大宇r可以将本f位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印'缩印或彳.丨描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权U属温州大学6保密论文在解密后遵守此规定。分布式光伏并网逆变器的设计与研究摘要人类社会的快速发展使能源消耗量剧增，石油等不可再生能源的日益枯竭引起全球各界的担忧。化石能源燃烧排放出大量的二氧化碳、二氧化硫等气体引起温室效应、酸雨等环境问题，对人类的生存和发展构成严重的威胁。发展新能源已经成为全球能源变革的大趋势，其中分布式光伏发电已成为全球生态建设和经济发展的重要力量。本文主要

4、研究分布式光伏并网逆变器的设计。(1)在研究并网逆变器电压调制和电流控制原理的基础上，深入分析了分布式光伏并网逆变器的控制策略。在LCL型光伏并网逆变器中，电流控制器的比例控制系数设计不合理易造成系统不稳定，甚至损坏逆变器。对采用逆变侧电感电流反馈的LCL型三相光伏并网逆变器的离散化模型进行稳定性分析，可求得比例控制系数的精确范围，并在此基础上探讨滤波电感和电容取值对系统稳定性的影响。(2)在深入分析基于旋转同步坐标下的并网逆变器PI控制的基础上，提出一种调制电压为电网电压前馈加上电流给定与电流反馈线性组合的自适

5、应控制策略。其电流给定系数与电流反馈系数能够根据电网环境自适应调整变化。使用利亚普若夫理论证明了该自适应控制策略的稳定性，并用Matlab仿真和实际工程实验进一步证明该控制策略效果理想。(3)针对光伏阵列对地绝缘电阻不合格将对设备和人身带来重大安全事故，光伏电站需自动监测光伏阵列的对地绝缘电阻的问题，本文提出了一种基于不平衡I电桥法的新型绝缘监测方法，给出了一种基于平衡电桥与不平衡电桥原理相结合的改进方案。对绝缘电阻计算公式求导，进行理论误差分析，并用Matlab仿真整定不平衡电阻的取值。(4)针对组态触摸屏在光

6、伏并网逆变器上的应用，阐述了并网逆变器的主界面、主要功能界面及触摸屏抗干扰设计。本文设计的并网逆变器控制策略及绝缘电阻在线监测、组态触摸屏监控都经实验平台严格测试和验证，达到了预期的设计要求，符合国家相关标准。提出的自适应控制策略能够根据电网环境变化自动调整控制参数,能够改善逆变器输出电流波形；提出的两种在线绝缘监测方案能准确检测直流母线对地绝缘电阻值的大小并定位故障支路，减少了测量过程中的电压波动，一定范围内的相对测量误差可以控制在5%以内，提高了系统运行的稳定性和安全性；设计的组态触摸屏能够与逆变器正常通信，

7、具有一定的抗干扰能力。关键词：分布式，光伏并网逆变器，自适应控制，绝缘电阻，组态触摸屏IIDESIGNANDRESEARCHOFTHEDISTRIBUTEDPHOTOVOLTAICGRID-CONNECTEDINVERTERABSTRACTTherapiddevelopmentofhumansocietyhasmakeenergyconsumptionleap,oilandothernon-renewableenergydepletionhadcausedglobalconcerns.Theburningoffo

8、ssilfuelsemitlargequantitiesofcarbondioxide,sulfurdioxideandothergases,thatcausethegreenhouseeffect,acidrainandotherenvironmentalissues.Allthosehasmakeaseriousthreattothesurvivalanddevelo