【正文】 和多級(jí) 式 (MultipleStage Inverter)兩種拓?fù)浞桨?,如圖 3 所示 。由于該拓?fù)淝昂蠹?jí) 的 開(kāi)關(guān)管工作頻率都很高 ,從而導(dǎo)致?lián)p耗較 大 、成本也 很 高 。 逆變器并網(wǎng)運(yùn)行電路原理分析 圖 35光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行電路原理圖 光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的電路原理如圖 35所示，電網(wǎng)認(rèn)為是容量無(wú)窮大的電壓 源， gv 、 gZ 、 gi 分別是電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)線路阻抗 、 電網(wǎng)電流 ； 控制輸出電流的并網(wǎng) 逆變器看作是電流源，其輸出電流是 oi ，同時(shí)此電流也是逆變器輸出電流 。當(dāng)逆變器輸出電流與電網(wǎng)電壓反相時(shí)輸出功率因數(shù) 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(kāi)路電壓 48V，因此選擇擊穿電壓為 60V的 MOSFET 管 。仿真和實(shí)驗(yàn)均證明了控制策略的可行性，電流能夠很好地跟蹤電網(wǎng)電壓的相位，實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)。 d/q 坐標(biāo)系下的控制策略 三 相并網(wǎng)逆變器的輸出控制采用空間矢量直接 電流控制方式，系統(tǒng)控制采用無(wú)功電流 * 0qi ? 控制， 控制框圖如圖 310所 示。而且 Psim 中 設(shè)置了動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，這樣使用者可以很方便利用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法。在模擬實(shí)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(xué) 工作中擠出時(shí)間來(lái)審查、修改我的論文。 論文密級(jí)： □ 公開(kāi) □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______________ 導(dǎo)師簽名： _________________ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。再次對(duì)周巍老師表示衷心的感謝。沒(méi)有他們的幫助，我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)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(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 double pi=。 } out[0]=duty。 double summerror=0。 int g_nOutputNodes=0。由于忽略了開(kāi)關(guān)的雜散參數(shù)，使得電路的 數(shù)據(jù)處理量大為減少，使運(yùn)算速度顯著提高。對(duì)三相對(duì)稱(chēng)平衡且無(wú)中線系統(tǒng)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(biāo)變換概念，進(jìn)行坐標(biāo)變化。 將 d 軸定向 于 a 軸旋轉(zhuǎn) ? 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(shè)計(jì) 圖 37 所示為以絕緣柵雙極性晶體管 (IGBT)為主開(kāi)關(guān)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(cè)支撐電容，也即前級(jí) Boost 電路的輸出電容， SlS6 是主開(kāi)關(guān)管 IGBT, 使其對(duì)應(yīng)的 是其反并聯(lián)二極管，對(duì) 6個(gè)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行適當(dāng)?shù)?PWM 控制， 就可以調(diào)節(jié)輸出電流 ()Nit為正弦波，并且與網(wǎng)揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 壓 ()Nut保持同相位，達(dá)到輸出功率因數(shù)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(wǎng)電壓同頻、同相。為了能夠持續(xù)不斷地向電網(wǎng)提供電能，輸出電流必須與電網(wǎng)電壓同頻率，否則由于頻率導(dǎo)致的相位不斷變換使逆變器不能向電網(wǎng)提供一個(gè)穩(wěn)定的功率。 圖 34 ( a )、 ( b ) 所示的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的后級(jí)為電壓 源 型逆變器 ,而圖 34(c)的后級(jí)為一個(gè)電流源型逆變器 ,其 前級(jí)開(kāi)關(guān)管高頻斬波在電感上得到正半波 ,后級(jí)使 用 很低的開(kāi)關(guān)頻率將電感電流調(diào)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 簡(jiǎn)化了每一級(jí)的控制方法 ,使得每一級(jí)可以專(zhuān)注于各自 控 制方法的質(zhì)量和效率 。但是，串聯(lián)電阻對(duì)輸出特性的影響較大，并聯(lián)電阻影響小。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 然后，設(shè)置Ｓ端口的電壓為 1000Ｖ，對(duì)Ｔ輸入端的電壓進(jìn)行參數(shù)掃描，使其電壓分別從 0V增加到 75V，步長(zhǎng)為 25V。 表 21光伏電池模式參數(shù)表 sR shR /gvEe TC A 1000 建立如圖 22所示 仿真電路，用 PSIM 軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)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(lián)電阻（ ? ）；shR 為并聯(lián)電阻（ ? ）； TC 為溫度系數(shù)； A 為 PN 結(jié)理想因子（ ）； 0 d I 為 refT 下電池飽和電流。封裝前的組合體稱(chēng)之為光伏電池模塊 組件（ｍｏｄｕｌｅ）；而封裝后的薄板盒子稱(chēng)之為光伏電池組合板（簡(jiǎn)稱(chēng)光伏電池板）。因此 ，對(duì)逆變器的要求通常是： ① 具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格篩選的元器件：具備輸入直流極性反接、交流輸出短路、過(guò)熱過(guò)載等保護(hù)功能。防孤島效應(yīng)的關(guān)鍵是對(duì)電網(wǎng)斷電的檢測(cè)。 圖 光伏 并網(wǎng) 發(fā)電 系統(tǒng) 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 電網(wǎng)對(duì)逆變器的要求 逆變器要與電網(wǎng)相連，必須滿(mǎn)足電網(wǎng)電能質(zhì)量、防止孤島效應(yīng)和安全隔離接地 3 個(gè)要求。 同時(shí)許多發(fā)達(dá)國(guó)家成功啟動(dòng)并實(shí)現(xiàn)了兆瓦級(jí)的大型光伏并網(wǎng)電站計(jì)劃。光化學(xué)利用主要指：太陽(yáng)能光合作用、太陽(yáng)能化學(xué)儲(chǔ)存、太陽(yáng)能催化光解水制氫、太陽(yáng)能光電化學(xué)轉(zhuǎn)換等方面的新技術(shù)，其中令人看好的太陽(yáng)能制氫技術(shù)將可能是促進(jìn)人類(lèi)大規(guī)模利用太陽(yáng)能的關(guān)鍵技術(shù)之一。 新一代 能源應(yīng)該符合來(lái)個(gè)條件：一是儲(chǔ)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(zhuǎn) Park變換的 d/q法進(jìn)行 PWM調(diào)制 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(lián)電阻 shR 對(duì)模塊輸出特性的影響分析 ............................................... 14 ３系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì)和控制方法 ........................................................................................................... 16 ............................................................................................... 16 ........................................................................................................ 16 ................................................................................................... 17 DCACDCAC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................................................................................... 18 ............................................................................................... 20 ..................................................................................................................... 21