【正文】 s=0。 double sumI=。 } if(duty) { duty=。 double Ia,Ib,Ic。 double ID=50。 double Um,Im。 Ia=in[3]。 sinFei=Ubeta/Um。 sumerrord=sumerrord+Ti*deltaId。 UBetaOut = sinFei*UdOut + cosFei*UqOut。 out[1]=Uout_b/(Udc+)。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 參考文獻(xiàn) [1] 王兆安，黃俊 .電力電子技術(shù) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [2] Hudson RM, Behnke MR, West R, et al. Design considerations for threephase grid connected photovoltaic Specialists Conference, Conference Record of the TwentyNinth IEEE. 2020: 13961401. [3] 曹仁賢 .光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變電源的原理與實(shí)現(xiàn) .太陽(yáng)能 .1998, 2: 1719. [4] 張超，何湘寧一種用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的新型高頻逆變器 .電力系統(tǒng)自動(dòng)化 .2020,29(19): 5153. [5] Arab AH, Driss BA, Amimeur R, et al. Photovoltaic systems sizing for algeria. SolarEnergy. 1995, 54(2): 99104. [6] Samimi J, Soleimani EA, Zabihi MS. Optimal sizing of photovoltaic systems in variedclimates. Solar Energy. 1997, 60(2): 97107. 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PWM整流器及其控制 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 學(xué) 位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。 本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。這期間凝聚了很多人的心血 ，在此我表示由衷的感謝。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。還有教過(guò)我的所有老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 out[2]=。 //q 軸分量進(jìn)行 PI調(diào)節(jié) UqOut=Uq+w**Id+hq。 Iq=*sinFei*Ialfa + cosFei*Ibeta。 //? 、 ? 變換 Um=sqrt(Ualfa*Ualfa+Ubeta*Ubeta)。 Ub=in[1]。 RunSimUser F： g_nStepCount++。 double deltaId。 int g_nStepCount=0。 //計(jì)算電壓 偏差 summerror=summerror+deltU*Ti； duty=deltU*+summerror。 double deltU。 對(duì) DCDC 轉(zhuǎn)化器 PSIM 仿真 對(duì) DCDC轉(zhuǎn)化器輸出的電壓進(jìn)行控制，使其保持在所要求的工作電壓 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 DCDC 原理圖 圖 43 圖中 43 所示， VTRT VTRT2 是互差 180 相位的三角波，通過(guò)測(cè)得輸出電壓與給定電壓的偏差進(jìn)行 PI 調(diào)節(jié)，再與三角波進(jìn)行比較， 產(chǎn)生 PWM波形來(lái)控制 4 個(gè) MOS 管導(dǎo)通和關(guān)斷 。 Psim 的仿真流程 圖和仿真電路模塊相互關(guān)系如 41, 42所示。 圖 310 三相系統(tǒng)控制框圖 采樣兩相電網(wǎng)電壓 gau 、 gbu 進(jìn)行鎖相，獲得電壓相 位和頻率信號(hào)作為電感電流的相位和頻率給定。 圖 38 三相并網(wǎng)逆變器拓?fù)? 逆變器 正 常工作在單位功率因數(shù)并網(wǎng)模式，并 網(wǎng)輸出電流是 與電網(wǎng)電壓同頻同相的 正 弦波。 輸入電容 PVC 的作用是去除光伏陣列模塊上由 DCDC變換器產(chǎn)生的高頻電流紋波。本文要求逆變器并網(wǎng)運(yùn)行，逆變器向電網(wǎng)輸送功率， 所以要求逆變器輸出電流與電網(wǎng)電壓的頻率與相位一致。負(fù)載上 的電流、電壓以及阻抗分別是 Li 、 Lu 、 LZ 。 (a)電流源型 Buck 逆變器 (b)電壓源型 Boost 逆變器 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 (c)電流源型 Boost 逆變器 圖 34 DCACDCAC拓?fù)渥? 圖 34(b)為一種電壓源型 Boost逆變器 ,它的前級(jí) 由 PWM 控制 ,在前 級(jí)與 后 級(jí)之間得到一串被稱為偽直 流 環(huán)節(jié)的直流脈沖序列 。 （ a） （ b） 圖 33按功率變化級(jí)數(shù)分類的逆變器拓?fù)浞桨? 圖 33(a)所示為單級(jí)式逆變器的結(jié)構(gòu)框圖 ,它僅用一級(jí)能量變換就可以完成電壓調(diào)整和并網(wǎng)逆變 功 能 ,具有電路簡(jiǎn) 單 、 元器件 少 、 可靠性高和高效低功耗等諸多優(yōu)點(diǎn) ,所以在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下 , 單級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將會(huì)是首選 。但是，對(duì)于實(shí)際光伏電池，有各種因素影響轉(zhuǎn)化效率。分別可以得到光伏模塊在 相同環(huán)境溫度（ 25℃ ）不同光照強(qiáng)度 S 條件下的模塊輸出電流 I 、輸出功率 P 對(duì)應(yīng)輸出電壓 V 關(guān)系的 I V 和 P － V 輸出特性曲線，如圖 2３、圖 2４所示。則根據(jù)上一節(jié)的光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型，可 以得到如下光伏模塊表達(dá)式。 圖 21 光伏電池的等效電路圖 根據(jù)圖 21所示的光伏電池 等效電路模型，應(yīng)用基爾霍夫定律，可的流過(guò)負(fù)揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 載的電流 I 與其端口電壓 U 之間的關(guān)系。在使用光伏電池供電時(shí)，光伏電池片容量較小，輸出電壓只有零點(diǎn)幾伏、輸出峰值功率也只有１ｗ左右。 光伏陣列對(duì)逆變器的要求 由于日照強(qiáng)度和 環(huán)境溫度都會(huì)影響光伏陣列的功率輸出，因此必須通過(guò)逆變器的調(diào)節(jié)使光伏陣列輸出電壓趨近于最大功率點(diǎn)輸出電壓，以保證光伏陣列在最大功率點(diǎn)運(yùn)行而獲得最大電源。而在高壓大容量系統(tǒng)中，一般采用可關(guān)斷晶閘管（ GTO）作為功率元件。 太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 為了使太陽(yáng)能大規(guī)模應(yīng)用，太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用趨勢(shì)就是由邊遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)的獨(dú) 立供電模式向有電地區(qū)的常規(guī)并網(wǎng)發(fā)電方向發(fā)展 ， 即將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)并 聯(lián)。并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)成為光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)。熱利用的主要形式是太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能建筑以及太陽(yáng)能熱發(fā)電。但由于化石燃料的有限性和分布的不均勻性，造成了世界上大部分國(guó)家能源供應(yīng)不足，不能滿足經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的需要，并且由于儲(chǔ)存 量有限，礦物能源正面臨著枯竭的危險(xiǎn)。仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證可其仿真模型的正確性，為后續(xù)的仿真奠定基礎(chǔ)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同 意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。利用 PSIM 仿真軟件對(duì)其仿真。目前，人類利用的電能主要有三種，即火電、水電、核電。 太陽(yáng)能的利用主要包括熱利用、化學(xué)利用和光伏利用。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步和控制理論的發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化，已經(jīng)開(kāi)始向并網(wǎng)發(fā)電 轉(zhuǎn)變。正是基于這種思想，本文對(duì)太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電的核心部分并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了深入的研究。小容量低壓系統(tǒng)較多地使用功率場(chǎng)效應(yīng)管（ MOSFET），它具有較低的通態(tài)壓降和較高的開(kāi)關(guān) 頻率；但 MOSFET 隨著電壓升高其通態(tài)電阻增大，因而在高壓大容量系統(tǒng)中一般采用絕緣柵 雙極晶體管 (IGBT)。而用電設(shè)備的外殼通過(guò)保護(hù)線（ＰＥ）與接地點(diǎn)金屬性連接（Ｔ Ｎ）。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 2 光伏電池及其特性 光伏陣列的組成 單體 光伏電池又稱為光伏電池片（ cell），是光伏電池的最基本單元。根據(jù)電池的實(shí)際特性，為達(dá)到工程精度要求，光伏電池的等值電路模型選擇既考慮串聯(lián)電阻，又考慮并聯(lián)電阻較精確的仿真模型，其等效電路模型如圖 1 所示。 a s cU NU? （ 26） a p cI NI? （ 27） a s p cP NN P? （ 28） 其中， aU 、 aI 、 aP 分別為整個(gè)光伏模塊的輸出電壓、電流及功率； sN 、 pN分別為光伏模塊中串聯(lián)和并聯(lián)電池個(gè)數(shù)； cU 、 cI 、 cP 分別為單個(gè)光伏電池的輸揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 出電壓、電流及功率。 首先，設(shè)置 T端口的電壓為 25V，對(duì) S輸入端得電壓進(jìn)行參數(shù)掃描，使其電壓分別從 400V 增加到 1000V，步長(zhǎng)為 200V。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 串聯(lián)電阻 sR 和并聯(lián)電阻 shR 對(duì)模 塊輸出特性的影響分析 理想光伏電池的轉(zhuǎn)化效率為 I m m SC OCin inV FFI VPP? ?? （ 210） mmSC OCIVFF IV? （ 211） 式中， inP 為太陽(yáng)輻射功率； FF 為填充因子，填充因子是最大功率矩形對(duì)SC OCIV? 矩形的比例，若要得到最大效率， inP 不變時(shí)，要使式中分子 mmIV 最大。圖 32(b)是把高頻 變 壓器置于 DCDC變換器內(nèi) ,兩種方式均可實(shí)現(xiàn)隔離功能 . 圖 31 工頻變壓器型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 （ a） 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 （ b） 圖 32 高頻變壓器的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 按功率變換級(jí)數(shù)分類 按照功率變換的級(jí)數(shù)分類 ,并網(wǎng)逆變 器一般可分為 單級(jí)式 ( S i n g l e S t a g e I n v e r t e r )