基于Z源逆变器的光伏并网系统的研究

作     者：曹海红 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：柴钰

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：Z源变流器 电压型 电流型 并网逆变器 

摘      要：光伏并网发电是太阳能光伏发电应用发展的趋势，逆变器是光伏并网发电系统核心部件之一，由于传统的电压型和电流型逆变器存在着原理上的障碍和局限，因此本论文主要分析一种新型的Z源逆变器，它能够克服传统电压型和电流型逆变器的理论局限。在电压型逆变器中引入Z网络后，使逆变器主电路的直通成为可能，并且可以利用逆变器的直通使Z源逆变器成为一个升压降压型的逆变器。 本论文对Z源逆变器的电路拓扑结构、升降压原理以及等效电路进行了详细的分析、通过分析根据不同的研究角度得出了Z源逆变器的优点，然后讨论了阻抗源变换器的各种控制方法，建立SVPWM算法数学模型并进行了仿真，对电路性能进行了验证，最后通过分析计算设计出Z网络，电压电流采样调理电路等。利用最大功率跟踪控制使得太阳能输出功率最大，同时交流电流作为并网电流实时跟踪电网电压的频率和相位。逆变器的并网控制方式采用电压源电流控制方式，并网控制方案采用跟踪实时电流的三角波比较方式，该系统采用TMS320LF2407DSP芯片控制整个并网系统，利用DSP丰富的外围电路和强大的功能实现并网系统的所有控制和保护功能，以DSP为控制核心的光伏并网逆变系统具有可靠性强，工作效率高，稳定性好等优点,其加快了光伏并网发电系统的应用和推广。 最后搭建实验电路，通过DSP的控制，验证了系统的可靠性和有效性。