单相光伏并网逆变器并网技术的研究与实现(附件)【字数：9011】
摘 要由于经济的迅速发展，每个国家对于能源的需求越来越多，而对环境的破坏也越来越大。因此，如何找到可以替代传统能源的新能源成为了各国首要考虑的问题，例如光伏发电等，这些新能源企业的大力发展，对于全球环境的保护与资源的利用起到了非常重要的意义。本文以单相光伏并网逆变器为主要研究对象并分析了这个系统。本文以并网 PWM 变换器为主要方法，讲述了开关频率变化与自适应电流滞环控制的基本原理，并以开关频率、电流脉动等方面进行比较。通过最后的实验结果与我们的理论上的想法相同，说明了滞环宽度随电网频率的变化而变化，如果此时开关的频率非常高，PWM将会以很高的效率去工作。我们密切的追踪此时电流发生的情况，并让其电压与PWM流入到电网的电流一样，其系数为1。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2光伏发电产业的发展前景 2
1.3国内外现状 2
1.4本文研究内容 3
第二章 光伏发电系统 4
2.1光伏系统简介 4
2.2光伏阵列 6
2.3 MPPT 6
第三章 并网逆变器的控制 7
3．1并网逆变器 7
3．2 PWM控制方法 8
3.3 电流滞环控制 10
第四章 仿真分析 13
4.1 开关频率变化的滞环跟踪控制仿真 13
4.2 自适应滞环控制仿真分析 14
4.3 结论 16
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1课题背景
人类经济的发展离不开能源，它是促进我们快速发展必不可少的东西。为了更好的保护环境，人类的注意力正逐步的以绿色能源为主。因此，太阳能的首次出现引起了人们的广泛关注，由于它的干净，可重复利用，每个国家都加大了对它的投入与研究。随着全球经济的快速增长，人口数量的增多，对于资源的需求也变的越来越大。所以，这也是导致世界各国为争夺能源而产生的战争原因之一。调查表示，世界能源消费现状和特点如下[1]：
1．能源仍丰富，运输和供应问题增大；
2．发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
展中国家的能源消耗不断增大，发达国家趋于平稳；
3．城市中对于传统能源的需求越来越多。
4．每个地区依赖能源的结构不一样。
所以，未来世界能源供应和消费的趋势和变化日益趋向于多元化，清洁化，高效化，全球化以及市场全面化。随着电力电子技术的进步和控制理论的发展，光伏产业也迎来新的改变，从原先的偏僻地方逐步到城镇中发电，改变了其固有的传统能源结构。它同传统的发电方式相比具有下列优点[2]：
1．取之不尽，用之不竭。
2．安全环保，无公害。
3．随处可得，电能损失小。
4．人工成本低。
5．稳定性高，使用寿命长。
因此，国际能源组织(IEA)曾对此预测过：网光伏发电技术是当今世界光伏发电的趋势，是光伏技术步入大规模发电阶段，将是以后电力工业非常重要的部门。
但目前太阳能光伏发电的主要应用还存在着以下缺点：
地区能量密度差异大。
不能24小时连续发电。
受太多自然因素制约。
运行成本高。
1.2光伏发电产业的发展前景
1.2.1光伏产业的现状
由于各国对传统能源的需求量越来越大，地球上的储备能源越来越少，因此，人们必须意识到环保的重要性。新能源的开发与利用已成为各国的焦点，例如，太阳能光伏产业现在正处于快速发展阶段。所以，新能源将得到空前绝后的迅速发展，将是构成人类能源结构的主要成分之一[3]。2018年全球太阳能新装容量达到5500MWp以上，总量已累计达15GW。
在中国，光伏发电产业已经发展了多年。到20世纪末，其发展速度变的相对缓慢，直到最近几年，其速度变的非常迅猛。所以，我国为其他各国对于光伏产业的研究提供了好的借鉴。
1.2.2光伏产业的前景展望
全球快速发展的各项鼓励新能源开发，使用的计划，免税政策，补贴政策和新型的能源的广阔市场，都为新能源开辟了道路奠定了基础。我国在光伏并网逆变技术方面的研究，取得了前所未有的成效，尤其是它的技术已经和发达国家的水平相差不多，并能完全自主去研发。许多发达国家和地区也都纷纷制定自己的光伏发展规划。在今后的10年内挂光伏产业的生产将以迅猛的形势发展，为世界能源短缺的问题提出自己的解决方案。
光伏产业有着极大的发展前景，世界各国、政府、甚至社会中的各个企业都对光伏产业的发展与繁荣报着很大的希望与期待，并都为光伏产业的发展表现出支持与鼓励，贡献袭击的微薄力量。中国作为世界大国，也应发挥自己中流砥柱的影响力，积极推动光伏产业的发展。集合全球各国国家与人民的志愿，并将光伏产业发展的更加繁荣。
这些有力的措施与政策都将支持着光伏产业的发展，为以后的能源利用扮演着至关重要的角色。
1.3国内外现状
1.3.1 MPPT
最开始的跟踪技术是余世杰所研究的一种定电压跟踪方法，目前较普遍应用的方法是在扰动基础上寻优，例如定电压跟踪法[6]（CVT．Constant voltage Tracking)，扰动观测法[714]以及导纳增量法[1517]，还有一些在此基础上进行改进的方法例如：基于模糊控制[1821]的MPPT等，其中非常信息化的有，神经网络控制等。
1.3.2锁相环
现在的电力系统普遍采用的相位同步法有：锁相环、过零点检测等。锁相环是以不断的改变相位从而与其完全同步的，它于1940年取得该技术上的成功研应用。
1.4本文研究内容
如今困扰全球发展的主要问题就是环境污染和能源消耗，而这两大问题极大的推动了全球对于光伏技术的重视和发展创新。环境污染与能源消耗让新能源得以迅速发展，所以光伏发电也逐渐成为各国的关注点。本文主要以“单相光伏并网逆变器并网技术的研究与实现”这一研究主题，主要以并网技术为首要问题进入研究与讨论。本文的具体结构如下：
第一章：对选题的现状进行了概述。可以分为：光伏系统的介绍，光伏技术应用等。经过这些方面的介绍，可以使对其进行更好的理解，对以后学者们的研究提供了好的思路。
第二章：对光伏发电系统进行叙述。对于解决课题有了更深一步的认识。
第三章：逆变器的控制，是本文的核心部分。充分的对其进行了详细的介绍，以开关频率、电流脉动等角度分析了滞环控制方法各自存在的优缺点，
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2光伏发电产业的发展前景 2
1.3国内外现状 2
1.4本文研究内容 3
第二章 光伏发电系统 4
2.1光伏系统简介 4
2.2光伏阵列 6
2.3 MPPT 6
第三章 并网逆变器的控制 7
3．1并网逆变器 7
3．2 PWM控制方法 8
3.3 电流滞环控制 10
第四章 仿真分析 13
4.1 开关频率变化的滞环跟踪控制仿真 13
4.2 自适应滞环控制仿真分析 14
4.3 结论 16
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 绪论
1.1课题背景
人类经济的发展离不开能源，它是促进我们快速发展必不可少的东西。为了更好的保护环境，人类的注意力正逐步的以绿色能源为主。因此，太阳能的首次出现引起了人们的广泛关注，由于它的干净，可重复利用，每个国家都加大了对它的投入与研究。随着全球经济的快速增长，人口数量的增多，对于资源的需求也变的越来越大。所以，这也是导致世界各国为争夺能源而产生的战争原因之一。调查表示，世界能源消费现状和特点如下[1]：
1．能源仍丰富，运输和供应问题增大；
2．发 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
展中国家的能源消耗不断增大，发达国家趋于平稳；
3．城市中对于传统能源的需求越来越多。
4．每个地区依赖能源的结构不一样。
所以，未来世界能源供应和消费的趋势和变化日益趋向于多元化，清洁化，高效化，全球化以及市场全面化。随着电力电子技术的进步和控制理论的发展，光伏产业也迎来新的改变，从原先的偏僻地方逐步到城镇中发电，改变了其固有的传统能源结构。它同传统的发电方式相比具有下列优点[2]：
1．取之不尽，用之不竭。
2．安全环保，无公害。
3．随处可得，电能损失小。
4．人工成本低。
5．稳定性高，使用寿命长。
因此，国际能源组织(IEA)曾对此预测过：网光伏发电技术是当今世界光伏发电的趋势，是光伏技术步入大规模发电阶段，将是以后电力工业非常重要的部门。
但目前太阳能光伏发电的主要应用还存在着以下缺点：
地区能量密度差异大。
不能24小时连续发电。
受太多自然因素制约。
运行成本高。
1.2光伏发电产业的发展前景
1.2.1光伏产业的现状
由于各国对传统能源的需求量越来越大，地球上的储备能源越来越少，因此，人们必须意识到环保的重要性。新能源的开发与利用已成为各国的焦点，例如，太阳能光伏产业现在正处于快速发展阶段。所以，新能源将得到空前绝后的迅速发展，将是构成人类能源结构的主要成分之一[3]。2018年全球太阳能新装容量达到5500MWp以上，总量已累计达15GW。
在中国，光伏发电产业已经发展了多年。到20世纪末，其发展速度变的相对缓慢，直到最近几年，其速度变的非常迅猛。所以，我国为其他各国对于光伏产业的研究提供了好的借鉴。
1.2.2光伏产业的前景展望
全球快速发展的各项鼓励新能源开发，使用的计划，免税政策，补贴政策和新型的能源的广阔市场，都为新能源开辟了道路奠定了基础。我国在光伏并网逆变技术方面的研究，取得了前所未有的成效，尤其是它的技术已经和发达国家的水平相差不多，并能完全自主去研发。许多发达国家和地区也都纷纷制定自己的光伏发展规划。在今后的10年内挂光伏产业的生产将以迅猛的形势发展，为世界能源短缺的问题提出自己的解决方案。
光伏产业有着极大的发展前景，世界各国、政府、甚至社会中的各个企业都对光伏产业的发展与繁荣报着很大的希望与期待，并都为光伏产业的发展表现出支持与鼓励，贡献袭击的微薄力量。中国作为世界大国，也应发挥自己中流砥柱的影响力，积极推动光伏产业的发展。集合全球各国国家与人民的志愿，并将光伏产业发展的更加繁荣。
这些有力的措施与政策都将支持着光伏产业的发展，为以后的能源利用扮演着至关重要的角色。
1.3国内外现状
1.3.1 MPPT
最开始的跟踪技术是余世杰所研究的一种定电压跟踪方法，目前较普遍应用的方法是在扰动基础上寻优，例如定电压跟踪法[6]（CVT．Constant voltage Tracking)，扰动观测法[714]以及导纳增量法[1517]，还有一些在此基础上进行改进的方法例如：基于模糊控制[1821]的MPPT等，其中非常信息化的有，神经网络控制等。
1.3.2锁相环
现在的电力系统普遍采用的相位同步法有：锁相环、过零点检测等。锁相环是以不断的改变相位从而与其完全同步的，它于1940年取得该技术上的成功研应用。
1.4本文研究内容
如今困扰全球发展的主要问题就是环境污染和能源消耗，而这两大问题极大的推动了全球对于光伏技术的重视和发展创新。环境污染与能源消耗让新能源得以迅速发展，所以光伏发电也逐渐成为各国的关注点。本文主要以“单相光伏并网逆变器并网技术的研究与实现”这一研究主题，主要以并网技术为首要问题进入研究与讨论。本文的具体结构如下：
第一章：对选题的现状进行了概述。可以分为：光伏系统的介绍，光伏技术应用等。经过这些方面的介绍，可以使对其进行更好的理解，对以后学者们的研究提供了好的思路。
第二章：对光伏发电系统进行叙述。对于解决课题有了更深一步的认识。
第三章：逆变器的控制，是本文的核心部分。充分的对其进行了详细的介绍，以开关频率、电流脉动等角度分析了滞环控制方法各自存在的优缺点，
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