單相光伏并網(wǎng)逆變器的設計(開題報告)

1、nanchang university gongqing college 學士學位論文（開題報告）學士學位論文（開題報告） thesis proposal （20112015 年） 中文題目: 單相光伏并網(wǎng)逆變器的設計單相光伏并網(wǎng)逆變器的設計 英文題目：the design of single-phase photovoltaic grid inverter 學 院： 南昌大學共青學院 系 別： 工程技術系 專業(yè)班級： 2011 級電氣工程及其自動化（1）班 學生姓名：夏禹 學 號： 8110211046 指導教師： 王臘節(jié) 二 一 四 年 十一 月 南昌大學共青學院本科生畢業(yè)論文（設計）開題

2、報告南昌大學共青學院本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告 論文題目論文題目單相光伏并網(wǎng)逆變器的設計單相光伏并網(wǎng)逆變器的設計 課題性質(zhì)課題性質(zhì) 基礎研究 應用課題 設計型 調(diào)研綜述 理論研究 學生姓名學生姓名夏禹指導教師指導教師王臘節(jié) 學學 號號8110211046專專 業(yè)業(yè)電氣工程及其自動化 系系 別別工程技術系班班 級級11 電氣本 1 班 1、研究目的及意義研究目的及意義 隨著世界經(jīng)濟飛速發(fā)展，人類全面進入自動化社會，各種自動電子產(chǎn)品層出不窮。人們對電能的需求 量越來越高，加之世界工業(yè)化進程的不斷發(fā)展，化石能源消耗不斷加大導致世界能源日漸枯竭，生態(tài)環(huán) 境污染嚴重。為了解決這些危機，世界各國都加大

3、力度開發(fā)綠色可持續(xù)新能源，爭取提早踏入可持續(xù)經(jīng) 濟發(fā)展道路中去。太陽能作為取之不竭，用之不竭的綠色無污染新能源是世界各國走可持續(xù)發(fā)展道路必 要的選擇。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電不僅能夠替代部分化石能源的消耗為電網(wǎng)提供電能，而且還沒有環(huán)境污 染太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電已成為新能源開發(fā)利用領域的一個重要方向。光伏并網(wǎng)發(fā)電就是將光伏發(fā)電系統(tǒng) 直接與電網(wǎng)相連，省掉了體積龐大、價格昂貴、不容易維護的蓄電池。并網(wǎng)逆變器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系 統(tǒng)的關鍵設備之一，其性能對提高光伏發(fā)電效率，降低成本具有重要意義。隨著太陽能應用技術的發(fā)展， 光伏發(fā)電系統(tǒng)的主流發(fā)展趨勢無疑將是并網(wǎng)光伏發(fā)電。而作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關鍵裝置之一的并網(wǎng)逆

4、 變器，其運行性能則直接影響光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全、可靠和高效率運行。，這樣一來，光伏并網(wǎng)發(fā) 電站接入大電網(wǎng)和大電網(wǎng)中的電力電子非線性負載會產(chǎn)生大量的無功和諧波電流，它們對大電網(wǎng)的污染 日益嚴重。因此，對光伏并網(wǎng)發(fā)電站接入電網(wǎng)以及無功補償技術的研究越來越深入，將二者結合成為新 的具有無功補償和諧波抑制功能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)也成為了熱門的研究熱點。這樣使得光伏并網(wǎng)發(fā)電 站的應用范圍得到拓展。隨著世界太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展不斷擴大，光伏并網(wǎng)發(fā)電的應用范圍將 繼續(xù)增大，對人類走向可持續(xù)發(fā)展道路具有很大的意義。 學生簽名： 年 月 日 二、國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀二、國內(nèi)外相關研究現(xiàn)狀 近幾年，隨著西班

5、牙、德國、美國、日本對本國光伏產(chǎn)業(yè)的政策扶持，全球光伏發(fā)電逆變器的銷售 額逐年遞增，光伏發(fā)電用逆變器進入了一個快速增長的階段。但目前全球光伏逆變器市場基本被國際幾 大巨頭瓜分，歐洲式全球光伏市場的先驅(qū)，具備完善的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，光伏逆變器技術處于世界領先地位。 sma 是全球最早也是最大的光伏逆變器生產(chǎn)企業(yè)（德國市場占有率達 50%以上） ，約占全球市場份額的三 分之一，第二位是 fronius。全球前七位的生產(chǎn)企業(yè)占領了近 70%的市場份額。 目前國內(nèi)光伏并網(wǎng)逆變器市場規(guī)模較小，國內(nèi)生產(chǎn)逆變器的廠商眾多，但專門用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的 逆變器制造商并不多，但是不少國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)在逆變器行業(yè)已經(jīng)研究多年，

6、已經(jīng)具備一定的規(guī)模和競爭 力，但在逆變器技術質(zhì)量、規(guī)模上與國外企業(yè)仍具有較大差距，目前具有較大規(guī)模的廠商有合肥陽光、 北京科諾偉業(yè)、北京索英、志誠冠軍、南京冠亞、上海英偉力新能源科技有限公司等企業(yè)。目前這些企 業(yè)用于光伏系統(tǒng)的產(chǎn)量呈逐年上升的趨勢。 國內(nèi)市場規(guī)模雖然較小，但未來光伏電站市場的巨大發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿o國內(nèi)企業(yè)帶來發(fā)展的歷 史機遇。目前國內(nèi)光伏逆變器主要被陽光電源、艾思瑪、kaco 等品牌所占領，國外企業(yè)多數(shù)通過代理渠 道進入國內(nèi)市場，由于售后服務提供難度大整體市場占有率不高。2008 年統(tǒng)計數(shù)字顯示，合肥陽光電源 公司占據(jù) 70%以上的光伏逆變器市場份額，國內(nèi)重點光伏項目大功率產(chǎn)

7、品幾乎全部選用國內(nèi)產(chǎn)品。 3 3、研究內(nèi)容研究內(nèi)容 研究重點主要集中在 dc-dc 和 dc-ac 兩級能量變換的結構。dc-dc 變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使 其達到跟蹤最大功率點;dc-ac 逆變環(huán)節(jié)主要使輸出電流與電網(wǎng)電壓同相位，同時獲得單位功率因數(shù)，其 中 dc-ac 是研究重心。 4 4、研究方法研究方法 研究方法： 以實驗為主，分析設計為輔，整體分析為主，環(huán)節(jié)分析為輔。本課題首先分析光伏逆變器的系統(tǒng)結 構，再將系統(tǒng)中分解為若干重要環(huán)節(jié)，控制電路，最大功率跟蹤控制 mppt，反孤島效應的控制等，再 分析各個環(huán)節(jié)在系統(tǒng)結構中的最優(yōu)選擇，最后采用實驗的方法驗證理論結果。 研究步驟： 1

8、.查找資料，了解逆變器的功能。 2.系統(tǒng)總體設計，根據(jù)系統(tǒng)功能，選擇各模塊所用電路形式。 3.參數(shù)選擇，據(jù)系統(tǒng)指標的要求，確定各模塊電路中元件的參數(shù)。 4.設計總電路圖，連接各模塊電路。 5.軟件設計。 6.電路安裝。 7.調(diào)試程序，并測量該系統(tǒng)的各項指標。 五、工作進度：五、工作進度： 畢業(yè)設計進度計劃畢業(yè)設計進度計劃 序號各階段工作內(nèi)容起訖日期備 注 1選擇課題，查閱資料，整 理材料。 10 月 1 日 10 月 15 日 2撰寫文獻綜述，任務書。10 月 16 日-10 月 30 日 3撰寫開題報告，外文翻譯。11 月 1 日-11 月 17 日 4確定初步設計方案。2 月 10 日-2

9、 月 25 日 5畫原設計圖，反復檢查設 計中存在的問題。 2 月 26 日-3 月 25 日 6設計調(diào)試新方案及改進一 些參數(shù)。 3 月 26 日-4 月 12 日仿真圖像盡量明顯 7整理資料，完成畢業(yè)論文。4 月 13 日-4 月 30 日 8畢業(yè)答辯。5 月 1 日-5 月 15 日 六、參考文獻：六、參考文獻： 1 王崢,任毅.我國太陽能資源的利用現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展j.資源與產(chǎn)業(yè),2010. 2 中投顧問.2010-2015 年陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預測報告 iri,2010. 3 趙玉文.我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢和思考j.世界科技研究和發(fā)展,2003,25(4):31- 38.

10、 4 楊軍.太陽能光伏發(fā)電前景展望j.沿海企業(yè)與科技，2005(8). 5 陳艷寶.諧波和無功補償技術及其在牽引供電系統(tǒng)中的應用d.成都：西南交通大學， 2004：10-15. 6 林勇.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)j.上海電力，2005(1). 7 楊海柱,金新民.最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究j.北方交通大學學，2004(4). 8 繆梅基于 svc 考慮諧波污染的無功優(yōu)化d 南京：河海大學，2007：9-15. 9 陳興峰，曹志峰，許洪華等.光伏發(fā)電的最大功率跟蹤算法研究j?？稍偕茉? 2005(1). 10 鄭詩程，丁明，蘇建徽等.光伏發(fā)電系統(tǒng)及其孤島效應的仿真與實驗研究j.系統(tǒng)仿真 學

11、報 2005, 17(12). 11 吳競昌供電系統(tǒng)諧波m北京：中國電力出版社，1998. 12 趙為.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究d.安徽：合肥工業(yè)大學電力電子與電力傳動專 業(yè)，2003. 13 董禮濤.svc 的優(yōu)化設計及基于 matlab 的仿真研究d 北京：華北電力大學， 2005：7-20. 14 王杰，阮映琴，傅樂等.計及動態(tài)負荷的電力系統(tǒng)靜止無功補償器（svc）與發(fā)電機勵 磁控制.中國電機工程學報，2004，24(6)：24-29. 15 李安定.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程m.北京工業(yè)大學出版社,2001. 16 趙為.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究d.合肥工業(yè)大學,2003.31-4

12、5. 17 粟時評靜止無功補償技術m北京：中國電力出版社，2006：1-5，37-38，71-73. 18 沈斐,姜齊榮,王兆平.中國柔性交流輸電技術研究概況.四川電力技術, 2005. 19 王兆安.諧波抑制和無功功率補償.第 2 版.北京：機械工業(yè)出版社，2005，-. 20 楊翠茹.直接電壓型 svc 靜態(tài)性能分析和動態(tài)仿真研究d 太原：太原理工大學， 2006：4-5. 21 陳杰.matlab 寶典m.北京:電子工業(yè)出版社,2008.24-45. 22 harmonics ,characteristic parameter, methods of study，estimates of

13、 existing values in network, wg 36-05, electra no. 77, 1982. 23 geoff walker.evaluating mppt converter topologies using a matlab pv modelj.journal of electrical & electronics engineering, 2001, 21(1). 24jun yin.recent developments in islanding detection for distributed power generationj. power engineering, 2004, 2(7). 指導教師意見：指導教師意見： 該題目與實際生活聯(lián)系緊密，是生活中常見的室內(nèi)電氣布線設計，在線路設計，線路及 材料的選擇等等方面與專業(yè)切合的比較緊密，其中還要用到工廠供電、電路、電力系統(tǒng)等一 系列與電氣相關的知識，足已滿足電氣工程及其自動化專業(yè)的基本要求，論文大綱明確，參 考資料有 21 篇中文，三篇英文，基本滿足設計的需要，所以滿足開題條件。設計中除了基 本的