5kW光伏并网逆变器的研究

太阳能资源具有可持续发展和绿色能源两大优势,太阳能发电作为一种太阳能资源的利用方式正逐渐受到各国重视,其中,光伏并网发电系统最具理论意义和实用价值。并网逆变器是光伏并网发电系统的关键环节,其硬件研制和控制算法研究是光伏并网领域的热点课题。本论文在充分研究近年来光伏发电领域重要研究成果的基础上,设计了一个5kW的三相光伏并网逆变器,并在硬件设计、控制算法研究和仿真方面进行了深入探讨。 该三相光伏并网逆变器由前级的DC-DC直流变换电路和后级的DC-AC三相并网逆变电路组成。其中,DC-DC电路采用多支路并联结构,各支路均采用独立的最大功率点跟踪控制,解决了各支路间功率不匹配问题,可应用于光伏与建筑一体化系统中;DC-AC电路采用三相PWM整流器电路结构和空间电压矢量控制方法,提高了直流电压利用率,减小了注入电网的谐波。本文在分析三相光伏并网逆变器电路工作原理和控制算法的基础上,采用计算机仿真验证了控制算法的可行性,并讨论了在不同电压范围内,三相光伏并网逆变器的工作特点及相应控制算法。 本文从检测与保护电路设计,电源电路设计,主电路参数选择等方面讨论了该逆变器的硬件设计方法,并进行仿真、调试,验证了模拟电路设计的正确性,为类似结构的光伏并网逆变器提供了硬件设计参考。