级联H桥光伏并网逆变器控制策略研究的任务书.docx

级联H桥光伏并网逆变器控制策略研究的任务书
任务书
一、任务背景
近年来，光伏发电已成为可再生能源中的重要组成部分，越来越多的光伏电站被建设并并入电网中。光伏并网逆变器作为将直流电转换为交流电的重要设备，在光伏发电中也扮演着重要角色。目前，光伏并网逆变器一般采用单级H桥拓扑结构，其存在输出电压不稳定、工作效率低、电压谐波大等问题，难以满足高品质电能的要求。因此，研究多级H桥光伏并网逆变器控制策略，提升其输出品质，应成为深入推进光伏发展的一项重要任务。
二、任务目标
本研究的主要目标是：研究并设计多级H桥光伏并网逆变器控制策略，以提升其输出电压稳定性，降低谐波干扰，增加效率，提高整体电能品质。具体研究的重点包括以下几个方面：
1.研究多级H桥光伏并网逆变器的基本原理及其优势和不足；
2.设计多级H桥光伏并网逆变器的电路结构；
3.研究多级H桥光伏并网逆变器的控制策略，包括直流电压平衡控制和三相电压合成控制等方面；
4.分析多级H桥光伏并网逆变器的输出品质指标，包括电压稳定性、谐波干扰和效率等方面；
5.在Matlab/Simulink环境下进行仿真分析和实验验证，评价多级H桥光伏并网逆变器的性能表现。
三、研究内容及方法
1.多级H桥光伏并网逆变器的基本原理及其优势和不足
（1）研究多级H桥光伏并网逆变器的基本原理，包括各级H桥的电路拓扑结构、电路参数和控制方法等方面；
（2）分析多级H桥光伏并网逆变器的优势和不足，包括输出电压平稳性、谐波干扰和效率等方面。
2.设计多级H桥光伏并网逆变器的电路结构
（1）设计多级H桥光伏并网逆变器的电路结构，包括选定各级H桥的拓扑结构、电路参数和元器件等方面；
（2）进行电路仿真分析，评估其性能表现。
3.研究多级H桥光伏并网逆变器的控制策略
（1）研究多级H桥光伏并网逆变器的控制策略，主要包括直流电压平衡控制和三相电压合成控制等方面；
（2）设计控制算法，实现系统的控制。
4.分析多级H桥光伏并网逆变器的输出品质指标
（1）分析多级H桥光伏并网逆变器的输出品质指标，包括电压稳定性、谐波干扰和效率等方面；
（2）进行分析模拟和实验验证，评价其性能表现。
5.在Matlab/Simulink环境下进行仿真分析和实验验证
（1）在Matlab/Simulink环境下建立多级H桥光伏并网逆变器电路模型，并进行仿真分析；
（2）基于Ni导轨系统设计多级H桥光伏并网逆变器实验平台，进行实验验证；
（3）对仿真分析和实验验证结果进行对比分析，评价多级H桥光伏并网逆变器的性能表现。
四、知识要求
（1）对光伏发电原理和并网逆变器的基本原理有一定的了解；
（2）掌握多级H桥拓扑结构的基本原理、电路参数和控制方法；
（3）熟悉控制算法设计方法及其实现；
（4）熟练掌握Matlab/Simulink的基本操作方法。
五、主要参考文献
[1]D.Divan，F.Z.Peng.Emergingpowerelectronicstechnologiesfordistributedgenerationsystems，IEEETransactionsonIndustrialElectronics，2004，51(3)：724-738.
[2]黄家宝，彭建民，严锋.多级H桥逆变器调制方法研究[J].现代电子技术，2013，36(4)：66-69.
[3]赵锋，章平.基于脉宽调制技术的多级H桥逆变器研究[J].电气传动，2014，44(5)：54-58.
[4]李毅，霍卫国，陈琥，等.多级H桥拓扑逆变器在光伏应用中的研究[J].建筑施工与设计，2015，35(3)：8-11.
[5]焦伟，王伟民.多级H桥逆变器谐波失真分析及优化[J].电力电容器与无功补偿，2016，27(1)：17-21.
六、工作安排和进度
本研究的工作分为四个阶段，各阶段的主要工作安排如下：
1.前期调研阶段（一个月）
主要任务是对光伏发电、光伏并网逆变器和多级H桥逆变器的基本原理和研究现状进行调研和了解，并撰写文献综述。
2.电路设计和控制策略研究阶段（两个月）
主要任务是进行多级H桥逆变器电路设计，包括电路结构的选定和元器件的选择，并研究多级H桥逆变器的控制策略及算法设计。
3.模型建立和仿真计算阶段（两个月）
主要任务是在Matlab/Simulink中建立多级H桥逆变器的电路模型，并进行仿真计算。
4.实验验证和结果分析阶段（两个月）
主要任务是在实验平台上进行多级H桥逆变器的实验验证，并对仿真计算和实验结果进行分析和对比。
七、预期成果
本研究的预期成果主要包括：
1.对多级H桥光伏并网逆变器的控制策略进行了研究和设计，提高了其电能品质；
2.在Matlab/Simulink环境下建立了多级H桥光伏并网逆变器的电路模型，并进行了仿真计算；
3.设