隨著環(huán)境污染和能源短缺問題的日趨嚴重，尋找一種儲備大、無污染的新能源已經上升到世界各國的議事日程。太陽能作為當今最理想環(huán)保的能源之一，已經得到了人類越來越廣泛的應用。本文以光伏（Photovoltaic—PV）并網發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，以最大限度利用太陽能、無污染回饋電網為主要目標，開展了光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的理論研究和仿真，具有重要的現(xiàn)實意義。光伏并網逆變器是光伏并網發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的設備之一，其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資。本文主要研究適用于并網型光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器。 本文以一個完整的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，重點對單相光伏并網系統(tǒng)進行了全面的分析，并從并網系統(tǒng)的主電路拓撲、控制策略、孤島效應以及系統(tǒng)的可靠性分析幾個方面做了詳細的分析和仿真實驗。 首先，介紹了國內外光伏并網發(fā)電產業(yè)的現(xiàn)狀，并對光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的組成結構、優(yōu)缺點、發(fā)展趨勢及光伏并網發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求做了簡單介紹，對光伏并網發(fā)電系統(tǒng)建立了總體認識。 其次，討論研究了逆變器主電路的拓撲形式，并根據實際情況，選擇了無變壓器的兩級結構，即前級DC/DC變換器和后級DC/AC逆變器，兩部分通過DClink連接。前級的DC/DC模塊采用Boost拓撲結構，后級的DC/AC逆變器采用逆變全橋實現(xiàn)逆變，向電網輸送功率。討論確定了逆變器輸出電流的控制方式，并最終確定了光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的總體方案。高性能的數字信號處理器芯片（Digital Signal Processor—DSP）的出現(xiàn)，使得一些先進的控制策略應用于光伏并網的控制成為可能。本文以TI公司的數字信號處理器芯片TMS320F2812為核心，設計了控制電路并給出了驅動電路、保護電路的設計以及系統(tǒng)的電磁兼容設計思想。應用MATLAB/Simulink中的工具箱搭建了整個電路模型，進行了仿真實驗研究。 再次，我們已經知道孤島效應問題關系到光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的安全問題。本文分析了孤島效應產生的原因、對電網的危害和目前各種常用的被動和主動及外部孤島效應的檢測方法。根據本文涉及的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的特點，采用了電壓前饋正反饋檢測孤島的方法，然后詳細介紹了該方法的原理和實現(xiàn)過程， 并給出了逆變器的反孤島效應模型和仿真實驗結果。仿真結果證明，該方法是可行的，并且達到了IEEE Std．2000—929標準的規(guī)定。 光伏系統(tǒng)的可靠性研究對整個系統(tǒng)的經濟運行乃至投資決策產生了重要影響。本論文以光伏并網發(fā)電系統(tǒng)的基本組成為線索，對各部分進行可靠性分析，對滿足一定可靠性水平的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)進行分析，從而對其的推廣使用起到了理論指導作用。 關鍵詞：光伏并網發(fā)電系統(tǒng)；逆變器；孤島效應；DSP；可靠性分析
標簽：
光伏并網
逆變器
可靠性分析
上傳時間：
2013-04-24
上傳用戶：daoxiang126
