10kW三相光伏并网逆变器设计
10KW三相光伏并网逆变器设计
一、课题综述及探究意义
能源是社会进步所必须的物质条件，社会的进步离不开充足的资源供应。随着传统能源的日渐枯竭、化石燃料带来的环境污染和能源安全等问题的出现，寻求新型可再生能源越来越受到社会的重视。
光伏是一种清洁的可再生资源，光伏发电作 *查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
题的出现，寻求新型可再生能源越来越受到社会的重视。
光伏是一种清洁的可再生资源，光伏发电作为国家大力发展的新兴产业，具有节能环保、低碳、可持续等优点，所以光伏行业的发展备受关注。随着世界光伏发电技术不断进步，光伏发电的规模也在迅速扩张，在不久的未来，光伏发电必然会取代传统发电成为主要的能源供应。
但是目前使用的光伏并网逆变器存在稳定性差和效率不够高的缺点，严重影响了光伏并网系统的可靠性和使用寿命。因此必须提高逆变器效率以及逆变器在各种环境下的稳定性，本文正是真个原因深入探究光伏并网逆变器设计。通过对光伏并网逆变器的工作原理剖析，确定本文逆变器使用的并网控制策略，并在MATLAB中搭建仿真模型验证该方案的可行性，最后仿真验证逆变器在不同环境下都能实现输出功率稳定。
二、课题拟采取的探究方法和技术路线
探究方法：
(1)探究不同光伏阵列中MPPT的基本原理，对各种不同方法进行比较，最终确定本文中使用的算法。
(2)控制策略上给出电网电压定向控制基本原理，搭建电压电流双闭环控制，并给出PI参数。
(3)在MATLAB中仿真剖析这种控制方法，最后在MATLAB中做逆变器整体仿真模型，验证了在外界光照环境发生变化时，所逆变器始终满足并网要求。
三、主要参考文献
[1] 窦伟, 徐正国, 彭燕昌,等. 三相光伏并网逆变器电流控制器探究与设计[J]. 电力电子技术, 2007, 41(1):85-86.
[2] 雷元超, 陈春根, 沈骏, 等. 光伏电源最大功率点跟踪控制方法探究[J]. 电工电能新技术, 2004, 23(3): 76-80.
[3] 邓醉杰, 王辉, 徐锋, 等. 三相电压型 PWM 逆变器双闭环控制策略探究[J]. 防爆电机, 2007, 42(1): 11-14.
[4] 张胜权. 三相光伏并网逆变器控制策略探究[D].哈尔滨工程大学,2013.
[5] 芮骐骅, 杜少武, 姜卫东,等. 三相光伏并网逆变器SVPWM电流控制技术探究[J]. 电力电子技术, 2010, 44(4):4-5.
[6] 朱炜锋, 窦伟, 徐正国,等. PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计[J]. 可再生能源, 2009, 27(2):55-58.
[7] KOUTROULIS E, CHATZAKIS J, KALAITZAKIS K, ET AL. A BIDIRECTIONAL, SINUSOIDAL, HIGH-FREQUENCY INVERTER DESIGN[J]. IEE PROCEEDINGS-ELECTRIC POWER APPLICATIONS, 2001, 148(4): 315-321.
[8] LIBO W, ZHENGMING Z, JIANZHENG L. A SINGLE-STAGE THREE-PHASE GRID-CONNECTED PHOTOVOLTAIC SYSTEM WITH MODIFIED MPPT METHOD AND REACTIVE POWER COMPENSATION[J]. ENERGY CONVERSION, IEEE TRANSACTIONS ON, 2007, 22(4): 881-886.
[9] 刘波, 杨旭, 孔繁麟,等. 三相光伏并网逆变器控制策略[J]. 电工技术学报, 2012, (8):64-70.
[10] FIGUERES E, GARCERÁ G, SANDIA J, ET AL. SENSITIVITY STUDY OF THE DYNAMICS OF THREE-PHASE PHOTOVOLTAIC INVERTERS WITH AN LCL GRID FILTER[J]. INDUSTRIAL ELECTRONICS, IEEE TRANSACTIONS ON, 2009, 56(3): 706-717.
[11] 刘立强. 三相光伏并网逆变器的探究[D]. 广东工业大学, 2008..
[12] 胡雪峰, 韦徵, 陈轶涵,等. LCL滤波并网逆变器的控制策略[J]. 我国电机工程学报, 2012, 32(27).
[13] 邱燕. 三相并网逆变器滤波及锁相技术探究[D].南京航空航天大学,2012.
[14] BEIG A R, NARAYANAN G, RANGANATHAN V T. MODIFIED SVPWM ALGORITHM FOR THREE LEVEL VSI WITH SYNCHRONIZED AND SYMMETRICAL WAVEFORMS[J]. INDUSTRIAL ELECTRONICS, IEEE TRANSACTIONS ON, 2007, 54(1): 486-494.
[15] 刘芳, 龚鸣敏, 王蓉霞. 小功率光伏并网逆变器控制系统的设计[J]. 北京交通大学学报, 2003, 27(2):57-61.
[16] 徐志英, 许爱国, 谢少军. 采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制技术[J]. 我国电机工程学报, 2009, (27):36-41.
[17] 刘志强. 10KW光伏并网逆变器的研制[D].北方工业大学,2011.
[18] 沈国桥, 徐德鸿. LCL滤波并网逆变器的分裂电容法电流控制[J]. 我国电机工程学报, 2008, 28(18):36-41.
[19] 吴春华, 陈国呈, 丁海洋,等. 一种新型光伏并网逆变器控制策略[J]. 我国电机工程学报, 2007, 27(33):103-107.
[20] 刘飞, 查晓明, 段善旭. 三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与探究[J]. 电工技术学报, 2010, (3):110-116.
[21] MAZUMDAR J, BATARSEH I, KUTKUT N, ET AL. HIGH FREQUENCY LOW COST DC-AC INVERTER DESIGN WITH FUEL CELL SOURCE FOR HOME APPLICATIONS[C]//INDUSTRY APPLICATIONS CONFERENCE, 2002. 37TH IAS ANNUAL MEETING. CONFERENCE RECORD OF THE. IEEE, 2002, 2: 789-794.
[22] 李晶, 窦伟, 徐正国, 等. 光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的探究[J]. 太阳能学报, 2007, 28(3): 268-273.
[23] 钟杰. 光伏并网逆变器MPPT及双闭环控制技术探究[D].西南交通大学,2013.
[24] 陆磊磊. 三相光伏并网型逆变器的设计探究[D].哈尔滨工程大学,2012.
[25] 张彦, 赵义术, 余蜜,等. 光伏并网逆变器电流控制技术探究[J]. 电力电子技术, 2009, 43(5):29-31.
二、毕业论文（论文）工作实施计划
（一）毕业论文（论文）的理论剖析与软硬件要求及其应达到的水平与结果
理论剖析：
本课题的设计思路是由整体到局部逐步细化的方式来完成设计，首先确定出总体的设计方案，完成系统拓扑结构图的绘制。然后设计出光伏并网逆变器的主电路部分，其主电路部分主要由太阳能电池板，逆变电路，滤波电路所组成。接着设计出逆变器控制电路，光伏并网逆变器有两个控制电路，分别是太阳能电池的最大功率点跟踪控制电路和逆变器控制电路。最后，根据光伏
一、课题综述及探究意义
能源是社会进步所必须的物质条件，社会的进步离不开充足的资源供应。随着传统能源的日渐枯竭、化石燃料带来的环境污染和能源安全等问题的出现，寻求新型可再生能源越来越受到社会的重视。
光伏是一种清洁的可再生资源，光伏发电作 *查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
题的出现，寻求新型可再生能源越来越受到社会的重视。
光伏是一种清洁的可再生资源，光伏发电作为国家大力发展的新兴产业，具有节能环保、低碳、可持续等优点，所以光伏行业的发展备受关注。随着世界光伏发电技术不断进步，光伏发电的规模也在迅速扩张，在不久的未来，光伏发电必然会取代传统发电成为主要的能源供应。
但是目前使用的光伏并网逆变器存在稳定性差和效率不够高的缺点，严重影响了光伏并网系统的可靠性和使用寿命。因此必须提高逆变器效率以及逆变器在各种环境下的稳定性，本文正是真个原因深入探究光伏并网逆变器设计。通过对光伏并网逆变器的工作原理剖析，确定本文逆变器使用的并网控制策略，并在MATLAB中搭建仿真模型验证该方案的可行性，最后仿真验证逆变器在不同环境下都能实现输出功率稳定。
二、课题拟采取的探究方法和技术路线
探究方法：
(1)探究不同光伏阵列中MPPT的基本原理，对各种不同方法进行比较，最终确定本文中使用的算法。
(2)控制策略上给出电网电压定向控制基本原理，搭建电压电流双闭环控制，并给出PI参数。
(3)在MATLAB中仿真剖析这种控制方法，最后在MATLAB中做逆变器整体仿真模型，验证了在外界光照环境发生变化时，所逆变器始终满足并网要求。
三、主要参考文献
[1] 窦伟, 徐正国, 彭燕昌,等. 三相光伏并网逆变器电流控制器探究与设计[J]. 电力电子技术, 2007, 41(1):85-86.
[2] 雷元超, 陈春根, 沈骏, 等. 光伏电源最大功率点跟踪控制方法探究[J]. 电工电能新技术, 2004, 23(3): 76-80.
[3] 邓醉杰, 王辉, 徐锋, 等. 三相电压型 PWM 逆变器双闭环控制策略探究[J]. 防爆电机, 2007, 42(1): 11-14.
[4] 张胜权. 三相光伏并网逆变器控制策略探究[D].哈尔滨工程大学,2013.
[5] 芮骐骅, 杜少武, 姜卫东,等. 三相光伏并网逆变器SVPWM电流控制技术探究[J]. 电力电子技术, 2010, 44(4):4-5.
[6] 朱炜锋, 窦伟, 徐正国,等. PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计[J]. 可再生能源, 2009, 27(2):55-58.
[7] KOUTROULIS E, CHATZAKIS J, KALAITZAKIS K, ET AL. A BIDIRECTIONAL, SINUSOIDAL, HIGH-FREQUENCY INVERTER DESIGN[J]. IEE PROCEEDINGS-ELECTRIC POWER APPLICATIONS, 2001, 148(4): 315-321.
[8] LIBO W, ZHENGMING Z, JIANZHENG L. A SINGLE-STAGE THREE-PHASE GRID-CONNECTED PHOTOVOLTAIC SYSTEM WITH MODIFIED MPPT METHOD AND REACTIVE POWER COMPENSATION[J]. ENERGY CONVERSION, IEEE TRANSACTIONS ON, 2007, 22(4): 881-886.
[9] 刘波, 杨旭, 孔繁麟,等. 三相光伏并网逆变器控制策略[J]. 电工技术学报, 2012, (8):64-70.
[10] FIGUERES E, GARCERÁ G, SANDIA J, ET AL. SENSITIVITY STUDY OF THE DYNAMICS OF THREE-PHASE PHOTOVOLTAIC INVERTERS WITH AN LCL GRID FILTER[J]. INDUSTRIAL ELECTRONICS, IEEE TRANSACTIONS ON, 2009, 56(3): 706-717.
[11] 刘立强. 三相光伏并网逆变器的探究[D]. 广东工业大学, 2008..
[12] 胡雪峰, 韦徵, 陈轶涵,等. LCL滤波并网逆变器的控制策略[J]. 我国电机工程学报, 2012, 32(27).
[13] 邱燕. 三相并网逆变器滤波及锁相技术探究[D].南京航空航天大学,2012.
[14] BEIG A R, NARAYANAN G, RANGANATHAN V T. MODIFIED SVPWM ALGORITHM FOR THREE LEVEL VSI WITH SYNCHRONIZED AND SYMMETRICAL WAVEFORMS[J]. INDUSTRIAL ELECTRONICS, IEEE TRANSACTIONS ON, 2007, 54(1): 486-494.
[15] 刘芳, 龚鸣敏, 王蓉霞. 小功率光伏并网逆变器控制系统的设计[J]. 北京交通大学学报, 2003, 27(2):57-61.
[16] 徐志英, 许爱国, 谢少军. 采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制技术[J]. 我国电机工程学报, 2009, (27):36-41.
[17] 刘志强. 10KW光伏并网逆变器的研制[D].北方工业大学,2011.
[18] 沈国桥, 徐德鸿. LCL滤波并网逆变器的分裂电容法电流控制[J]. 我国电机工程学报, 2008, 28(18):36-41.
[19] 吴春华, 陈国呈, 丁海洋,等. 一种新型光伏并网逆变器控制策略[J]. 我国电机工程学报, 2007, 27(33):103-107.
[20] 刘飞, 查晓明, 段善旭. 三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与探究[J]. 电工技术学报, 2010, (3):110-116.
[21] MAZUMDAR J, BATARSEH I, KUTKUT N, ET AL. HIGH FREQUENCY LOW COST DC-AC INVERTER DESIGN WITH FUEL CELL SOURCE FOR HOME APPLICATIONS[C]//INDUSTRY APPLICATIONS CONFERENCE, 2002. 37TH IAS ANNUAL MEETING. CONFERENCE RECORD OF THE. IEEE, 2002, 2: 789-794.
[22] 李晶, 窦伟, 徐正国, 等. 光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的探究[J]. 太阳能学报, 2007, 28(3): 268-273.
[23] 钟杰. 光伏并网逆变器MPPT及双闭环控制技术探究[D].西南交通大学,2013.
[24] 陆磊磊. 三相光伏并网型逆变器的设计探究[D].哈尔滨工程大学,2012.
[25] 张彦, 赵义术, 余蜜,等. 光伏并网逆变器电流控制技术探究[J]. 电力电子技术, 2009, 43(5):29-31.
二、毕业论文（论文）工作实施计划
（一）毕业论文（论文）的理论剖析与软硬件要求及其应达到的水平与结果
理论剖析：
本课题的设计思路是由整体到局部逐步细化的方式来完成设计，首先确定出总体的设计方案，完成系统拓扑结构图的绘制。然后设计出光伏并网逆变器的主电路部分，其主电路部分主要由太阳能电池板，逆变电路，滤波电路所组成。接着设计出逆变器控制电路，光伏并网逆变器有两个控制电路，分别是太阳能电池的最大功率点跟踪控制电路和逆变器控制电路。最后，根据光伏
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