【摘要】：太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用已成為全球能源轉(zhuǎn)型的最重要領(lǐng)域之一,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,逆變器是核心部件和關(guān)鍵技術(shù)所在,是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和發(fā)電效率的決定性環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)光伏逆變器易受到后級(jí)最大功率點(diǎn)跟蹤電路的影響,導(dǎo)致其輸入電壓范圍有固定要求、還存在著抗干擾能力差、橋臂易損壞、單塊光伏電池板有陰影遮擋時(shí),系統(tǒng)整體輸出功率會(huì)降低等缺點(diǎn)。因此,研究新型拓?fù)湓诠夥l(fā)電中的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)輸出效率和可靠性的提高有著重大的意義。本文對(duì)級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了主要研究。首先通過(guò)對(duì)級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器工作原理分析,對(duì)其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo);其次對(duì)級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器的調(diào)制方式、控制策略等進(jìn)行了研究;最后在PSIM 10軟件中搭建了級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,仿真分析了級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器的輸入輸出特性,仿真結(jié)果表明在無(wú)傳統(tǒng)中間DC/DC級(jí)的情況下,通過(guò)加入阻抗網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓的功能,且輸出電壓更接近正弦波;并對(duì)外部環(huán)境條件一致、光照強(qiáng)度不一致、光照強(qiáng)度突變?nèi)N工況進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明光伏發(fā)電系統(tǒng)在不同工況下均可以穩(wěn)定的向電網(wǎng)輸送能量,并可發(fā)揮出每個(gè)光伏板的最大效能。最后,以TMS320F28335 DSP為核心控制器,搭建了兩模塊級(jí)聯(lián)的準(zhǔn)Z源多電平逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了級(jí)聯(lián)多電平逆變器的電壓電流采樣電路、調(diào)理電路,編寫(xiě)了級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的閉環(huán)實(shí)驗(yàn)程序。對(duì)級(jí)聯(lián)準(zhǔn)Z源多電平逆變器的性能進(jìn)行了開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在無(wú)中間DC/DC級(jí)的情況下可實(shí)現(xiàn)單級(jí)升壓,經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)得出的電網(wǎng)電壓相位信息作為逆變器的相位指令,可使逆變器的輸出實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)相位,且輸出電壓與電流正弦度良好,經(jīng)過(guò)調(diào)壓器升壓可以輸出220V交流電,并可以穩(wěn)定帶負(fù)載進(jìn)行工作,輸出效果較好。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM615;TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2665522