【正文】 和多級 式 (MultipleStage Inverter)兩種拓撲方案 ,如圖 3 所示 。由于該拓撲前后級 的 開關管工作頻率都很高 ,從而導致損耗較 大 、成本也 很 高 。 逆變器并網運行電路原理分析 圖 35光伏發(fā)電并網運行電路原理圖 光伏發(fā)電并網運行時的電路原理如圖 35所示，電網認為是容量無窮大的電壓 源， gv 、 gZ 、 gi 分別是電網電壓、電網線路阻抗 、 電網電流 ； 控制輸出電流的并網 逆變器看作是電流源，其輸出電流是 oi ，同時此電流也是逆變器輸出電流 。當逆變器輸出電流與電網電壓反相時輸出功率因數 為一 1，逆變器變?yōu)槲展β省? MOSFET 管必須能承受光伏陣列模塊的開路電壓 48V，因此選擇擊穿電壓為 60V的 MOSFET 管 。仿真和實驗均證明了控制策略的可行性，電流能夠很好地跟蹤電網電壓的相位，實現單位功率因數并網。 d/q 坐標系下的控制策略 三 相并網逆變器的輸出控制采用空間矢量直接 電流控制方式，系統控制采用無功電流 * 0qi ? 控制， 控制框圖如圖 310所 示。而且 Psim 中 設置了動態(tài)連接庫，這樣使用者可以很方便利用程序來實現復雜算法。在模擬實際電路的波形方面， Psim 不如其它 幾種仿真軟件。 double Iout=0。 deltU=UsetUout。 int g_nOutputNodes=0。 double Ud,Uq,Id,Iq。 Udc=600。 Ua=in[0]。 Ubeta=*(sqrt()/*Ubsqrt()/*Uc)。 Id=cosFei*Ialfa+sinFei*Ibeta。 hq=deltaIq*p+sumerrorq。 out[1]=。 他 在忙碌的教學 工作中擠出時間來審查、修改我的論文。 論文密級： □ 公開 □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學位論文在解密后應遵守此協議 ) 作者簽名： _______________ 導師簽名： _________________ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 揚州大學本科生畢業(yè)設計 41 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計 (論文 )，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現在終于到結尾了。再次對周巍老師表示衷心的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明 本人完全了解 濱州學院 關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定。盡我所知，除文中已經特別注明引用的內容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。 out[2]=Uout_c/(Udc+)。 Uout_a=UAlfaOut。 hd=deltaId*p+sumerrord。 Ud = cosFei*Ualfa + sinFei*Ubeta。 Ib=in[4]。 double cosFei,sinFei。 double IQ=0。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 34 double pi=。 } out[0]=duty。 double summerror=0。 int g_nOutputNodes=0。由于忽略了開關的雜散參數，使得電路的 數據處理量大為減少，使運算速度顯著提高。對三相對稱平衡且無中線系統有： 00sa sb sca b cu u ui i i? ? ??? ? ? ?? （ 313） 所以有： 1 ()3N O a b c dcU s s s u? ? ? （ 314） 采用空間坐標變換概念，進行坐標變化。 將 d 軸定向 于 a 軸旋轉 ? 角度后的矢量方向上， q 軸與之垂直， 如圖 39 所示 。 逆變器主電路的設計 圖 37 所示為以絕緣柵雙極性晶體管 (IGBT)為主開關器件的 三 相全橋逆變器主電 路圖，其中 L 為交流輸 出電感， C為直流側支撐電容，也即前級 Boost 電路的輸出電容， SlS6 是主開關管 IGBT, 使其對應的 是其反并聯二極管，對 6個開關管進行適當的 PWM 控制， 就可以調節(jié)輸出電流 ()Nit為正弦波，并且與網揚州大學本科生畢業(yè)設計 23 壓 ()Nut保持同相位，達到輸出功率因數為 1 的目的 。 DC/DC 部分控制目的是保持一定的直流電壓輸出， DC/AC 部分控制目的是控制逆變其輸出電流并與 電網電壓同頻、同相。為了能夠持續(xù)不斷地向電網提供電能，輸出電流必須與電網電壓同頻率，否則由于頻率導致的相位不斷變換使逆變器不能向電網提供一個穩(wěn)定的功率。 圖 34 ( a )、 ( b ) 所示的兩種拓撲結構的后級為電壓 源 型逆變器 ,而圖 34(c)的后級為一個電流源型逆變器 ,其 前級開關管高頻斬波在電感上得到正半波 ,后級使 用 很低的開關頻率將電感電流調整為正弦輸出 ,輸出端 省去了交流濾波器 ,中間省去了電解電容 。 該拓撲結構揚州大學本科生畢業(yè)設計 18 簡化了每一級的控制方法 ,使得每一級可以專注于各自 控 制方法的質量和效率 。但是，串聯電阻對輸出特性的影響較大，并聯電阻影響小。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 13 然后，設置Ｓ端口的電壓為 1000Ｖ，對Ｔ輸入端的電壓進行參數掃描，使其電壓分別從 0V增加到 75V，步長為 25V。 表 21光伏電池模式參數表 sR shR /gvEe TC A 1000 建立如圖 22所示 仿真電路，用 PSIM 軟件進行仿真驗證。T為電池溫度（ K ） ； refT 為參考溫度； q 為電子量（ 10?? ）； s R 為串聯電阻（ ? ）；shR 為并聯電阻（ ? ）； TC 為溫度系數； A 為 PN 結理想因子（ ）； 0 d I 為 refT 下電池飽和電流。封裝前的組合體稱之為光伏電池模塊 組件（ｍｏｄｕｌｅ）；而封裝后的薄板盒子稱之為光伏電池組合板（簡稱光伏電池板）。因此 ，對逆變器的要求通常是： ① 具有合理的電路結構，嚴格篩選的元器件：具備輸入直流極性反接、交流輸出短路、過熱過載等保護功能。防孤島效應的關鍵是對電網斷電的檢測。 圖 光伏 并網 發(fā)電 系統 揚州大學本科生畢業(yè)設計 7 電網對逆變器的要求 逆變器要與電網相連，必須滿足電網電能質量、防止孤島效應和安全隔離接地 3 個要求。 同時許多發(fā)達國家成功啟動并實現了兆瓦級的大型光伏并網電站計劃。光化學利用主要指：太陽能光合作用、太陽能化學儲存、太陽能催化光解水制氫、太陽能光電化學轉換等方面的新技術，其中令人看好的太陽能制氫技術將可能是促進人類大規(guī)模利用太陽能的關鍵技術之一。 新一代 能源應該符合來個條件：一是儲藏豐富，甚至是可再生的；二是安全、潔凈。 其中控制方法采用 基于同步旋轉 Park變換的 d/q法進行 PWM調制 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 揚州大學本科生畢業(yè)設計 2 目錄 摘要 ................................................................................................................................................................. 3 Abstract......................................................................................................................................................... 4 ............................................................................................................................................................. 5 .................................................................................................................. 5 .................................................................................................................. 6 ..................................................................................................... 7 ............................................................................................ 7 ..................................................................................................... 8 2光伏電池及其特性 .................................................................................................................................... 9 ........................................................................................................................... 9 ................................................................................................. 9 PSIM仿真模型 ..................................................................................................... 10 PSIM模型的仿真分析 ............................................................................................. 11 電阻 sR 和并聯電阻 shR 對模塊輸出特性的影響分析 ............................................... 14 ３系統主電路的設計和控制方法 ........................................................................................................... 16 ............................................................................................... 16 ........................................................................................................ 16 ................................................................................................... 17 DCACDCAC拓撲結構 ............................................................................................... 18 ............................................................................................... 20 ..................................................................................................................... 21