逆变电源并网技术研究

 摘 要
随着不可再生能源的不断减少，人们越来越来重视对于可再生能源、清洁能源的开发和利用。人类对于风能、太阳能等能源的开发和利用已经越来越成熟，但要将这些能源很好的用于日常生活仍然有着一些需要解决的问题。如何将这些直流电转变成220V@50Hz的交流电正是我们需要解决的问题，同时将这些电能并入市电电网时还要考虑其对于市电电网的影响。本文研究的正是如何更好地实现逆变并网技术。
本文首先就逆变电路的原理以及并网的基本要求进行了阐述，同时还讲解了逆变电路的分类及其几种基本电路以及换流方式。接着通过对逆变电路的拓扑结构进行比较，通过对逆变电路几种拓扑结构优缺点的分析最后确定主电路选用全桥逆变，在驱动电路部分则选用了性能更优越的全控型器件IGBT。然后对逆变电路的控制方式进行比较选择，确定了用SPWM控制技术来控制触发电路以得到更好的正弦波形。在文章的第四部分对并网时环流产生的原因及解决方法进行了分析，基本解决了并网时环流对市电造成污染的情况。最后对逆变并网系统进行了仿真，通过MATLAB仿真基本实现了输出220V@50Hz波形的要求。
关键词：逆变电路；并网；SPWM；环流
目录
摘 要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1逆变电源并网技术的研究背景及意义 1
1.2逆变器的发展与现状 2
1.3并网标准分析 2
1.4全文主要研究内容 4
2逆变电源硬件设计 6
2.1逆变电路工作原理分析 6
2.1.1逆变电路基本工作原理 6
2.1.2换流方式研究 6
2.2拓扑结构选型 7
2.3主电路设计 8
2.4驱动电路设计 10
3逆变电源软件设计 12
3.1并网逆变器控制策略比较 12
3.1.1电流滞环比较方式 12
3.1.2定时比较方式 13
3.1.3三角波比较方式 14
3.2基于无差拍控制的PWM并网技术 15
3.3 SPWM控制设计 16
4并网控制与分析 18
4.1并网要求 18
4.2产生环流的原因 19
4.3有关环流的处理 22
4.3.1环流带来的影响分析 22
4.3.2环流功率 22
4.4幅值、相位差对功率的影响 23
4.5功率分配 24
5逆变电源并网系统仿真 26
5.1并网逆变系统建模 26
5.2系统仿真与实现 27
6.总结与展望 30
参考文献 31
附录 32
致 谢 35
全文主要研究内容
本文首先要对逆变电路的基本工作原理以及并网的基本要求进行探讨，同时还要研究
逆变电路的分类及其几种基本电路以及换流方式。在系统的硬件部分要对逆变电路的拓扑结构进行比较，通过对逆变电路几种拓扑结构优缺点的分析最后确定主电路到底选用何种逆变电路，驱动电路是系统中一个重要的环节因而必须找出合适的控制元件。然后还要对逆变电路的控制方式进行比较选择，确定选何种控制技术来控制触发电路以得到更好的正弦波形。接着还要对并网时环流产生的原因进行分析并找出解决的方法，必须解决并网时环流对市电造成污染的现象。最后还要对逆变并网系统进行仿真，通过MATLAB仿真基本实现输出220V@50Hz波形的要求。