三相光伏并网逆变器的设计.pdf

三相光伏并网逆变器的设计毕业设计开题报告1选题的目的和意义随着社会生产的曰益开展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。地球中的化石能源是有限的，总有一天会被消耗尽。随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的开展和人民生活水平的提高。可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源，特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。其中太阳能资源在我国非常丰富，其应用具有很好的前景。光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网。存阳光充足时，太阳能发出的电可供使用，而不使用市网电；在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时，由控制局部自动调节，通过市网电给予补充。此系统主要用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器，在本文中对于单相并网逆变器硬件进展了建摸及设计。给出了硬件主回路并对各局部的功能进展了分析，同时选用Tl公司的DSP芯片TMs320F2812作为控制CPU，阐述了芯片特点及选择的原因。并对并网逆变器的控制及软件实现进展了研究。文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了闸述并提出了针对本设计的实现方法。最后对平安并网的相关问题进展了分析探讨。2本选题的国内外动向太阳能光伏并网发电始于20世纪80年代，由于光伏并网逆变器在并网发电中所起的核心作用，世界上主要的光伏系统生产商都推出了各自商用的并网逆变器产品。这些并网逆变器在电路拓扑、控制方式、功率等级上都有其各自特点，其性能和效率也参差不齐。目前在国内外市场上比拟成功的商用光伏并网逆变器主要有以下几种：1．德国SMA公司的SunnyBoy系列光伏逆变器艾思玛太阳能技术股份公司(SMASolarTechnologyAG)是全球光伏逆变器第一大生产供给商，并引领着全球光伏领域的技术创新和开展。该公司推出的SunnyBoy系列光伏组串逆变器是目前为止并网光伏发电站最成功的逆变器，市场份额高达60％。其在国内的典型工程包括大兴天普“50kWp大型屋顶光伏并网示范电站、深圳国际园林花卉博览园1MWp光伏并网发电工程等。2．奥地利Fronius公司的IG系列光伏逆变器Fronius是专业生产光伏并网逆变器和控制器的高新技术企业，光伏并网逆变器实力排名世界第二。目前该公司的市场主要在欧洲和北美，在国内参与的工程还比拟少。3．美国Power-One公司的AURORA系列光伏逆变器Power-One(宝威)是世界知名的电源供给商，该公司于2006年通过收购Magnetek而进入新能源领域。在2021年底，该公司已与云南无线电签署了光伏并网逆变器工程合作协议，将对推动我国光伏产业的开展做出积极奉献。4．阳光电源的SunGrow系列光伏逆变器作为国内最大的光伏逆变器提供商，阳光电源始终专注于可再生能源发电产品的研发、生产，其产品主要有光伏发电电源、风力发电电源、回馈式节能负载、电力系统电源等。阳光电源先后成功参与了北京奥运鸟巢、上海世博会、三峡工程、上海临港大型太阳能光伏发电工程、西班牙Malaga5MW大型光伏电站等重大工程。到目前为止，阳光电源还是国内唯一一家取得CE认证的光伏发电设备提供商，该公司产品已成功进入西班牙、意大利等对并网技术要求十分严格的欧洲市场。相对国内同行，其技术领先优势明显。除以上公司外，能提供成熟的商用光伏并网逆变器的厂家还很多，如加拿大的Xantrex公司、德国康能(Conergy)集团，国内的北京索英电气、南京冠亚电源等。同时，国内许多高校和研究机构也长期致力于光伏发电技术领域的研究工作，其中中科院电工所在在光伏并网发电系统的开发和工程应用上取得了很大进展，合肥工业大学能源研究所在光伏水泵系统、太阳能光伏并网发电系统及光伏照明系统方面都进展了深入的研究，上海交通大学能源研究院在太阳能与建筑节能、中山大学太阳能系统研究所在太阳能材料和太阳电池技术、光伏建筑一体化、太阳能半导体照明等方面都进展了广泛而深入的研究。清华大学、北方交通大学、山东大学等院校也在光伏发电领域开展了大量的研究和开发工作。光伏并网逆变器市场的竞争也越来越剧烈，技术和价格优势己成为产品的核心竞争力。相对于国外逆变器厂家，国内厂商除了在价格上具有一定优势外，在技术上差距还比拟大，对国外产品进展模仿的痕迹还十清楚显。因此有必要继续对光伏并网逆变器及并网发电技术进展深入的研究，这对提高光伏发电系统的性价比，降低系统造价，提高国内厂商核心竞争力有重要作用，对推动光伏市场的开展也具有积极影响。3.论文的主要内容和重点本文研究分析单相光伏并网逆变器的工作原理并得出总体的设计方案及各局部控制单元的控制策略。前级DC-DC环节局部采用中心差分的电导增量法来实现最大功率跟踪〔MPPT〕，