基于微电网的AC光伏模块分析与实现-控制工程专业论文.docxVIP

万 万方数据 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书  姓名袁哲人学号 姓名 袁哲人 学号 1110329116 所在 学科 控制工程 指导教师 杨根科 答辩 日期 2014-02-18 答辩 地点 交大闵行校区电信群楼去 410室 论文题目 基于微电网的AC光伏模块分析与实现 投票表决结果: J-I :rII (同意票数/实到委员数/应到委员数) 答辩结论:\9组过 口未通过 评语和决议: 袁哲人同学的硕士论文基于微电网的 AC 光伏模块的应用特点，研究了?类新的接入控制，并通 过仿真实验与样机调试验证了设计方案的正确合理性。论文选题具有理论意义与应用价值 论文主要针对 AC 光伏模块的特点，分析了一种基于微电网的微型逆变系统设计方案，包含 AC 光伏模块逆变系统的整体原理与结构，详细分析了整个电路的工作原理、拓扑结构及实现方法。论文 主要提出前后级分别采用隔离型推挽 DCIDC 升压电路和全桥逆变电路两级逆变系统。特别针对 AC 光 伏模块基于单块光伏板的控制模式，改进了已有的最大功率跟踪算法，运用了一种具高功率与电压前 馈的最大功率跟踪算法，提高了跟踪进度，及系统的稳定性。考虑到 AC 光伏模块微型化的特性，本 文的逆变调制方式采用单极性倍频 SPWM 调制，这样可以在相同的开关频率下，实现输出频率的倍增。 还设计了一套完善的保护方案包括，输入输出的软硬件保护，并且实现了一种主动检测与被动检测相 结合的孤岛检测及保护技术。实验与仿真表明论文所采用的设计方案是正确合理的。 论文条理清楚，内容充实，分析合理，根据具体要求提出了功率电压前馈控制方案。表明作者己 经掌握本学科的基础知识，具有一定的独立科研能力 。答辩中袁哲人同学思路清晰，叙述完整，回答 问题基本正确。经答辩委员会认真讨论并无记名投票，同意通过袁哲人同学工程硕士学位论文答辩， 并建议授予工程硕士学位 。 J ..r 严年又月 (8 日 笨c 辩 委 =1 贝 成 员 签 名 职务 姓名 职称 单位 兰、 签名 主席 苏剑波 教授 上海交通大学 飞句 1、 委员 王伟 副教授 上海交通大学 委员 陈先宝 高级工程师 MISUMI (上海) ?浮比重 委员 王贺升 副教授 上海交通大学 主吱句 委员 杨明 教授 上海交通大学 金咀 秘书 吴沂军 工程师 上海交通大学 L主 u巧立 水 上海交通大学硕士学位论文 上海交通大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 基于微电网的 AC 光伏模块分析与实现 摘 要 能源与环境成为当今世界所面临的两大重要课题。人类正在努力 寻求清洁、高效、可以再生的能源来代替对石油、煤炭等常规化石能 源的依赖。开发利用可再生能源成为本世纪能源发展战略的基本选择。 太阳能光伏发电作为一种绿色无污染的新能源越来越受到人们的重 视，合理利用太阳能的思想也逐渐深入到了每家每户。以家庭等小型 用户为主的光伏发电产品正逐步成为市场的主流。在这样的趋势下， AC 光伏模块应运而生。作为一种集成化的能量转化装置，AC 光伏模 块以其模块化的结构，将逆变器与光伏组件无缝地结合在一起。减小 了损耗，提高了系统的稳定性，具有较强的扩展性，一定程度上提高 了转化效率。并且极大地方便了小型用户的使用。本文以光伏并网逆 变为背景，设计了一种基于微电网的 AC 光伏模块： 1、针对 AC 光伏模块微型化的特点，设计了一种基于微电网的微 型逆变系统。除了具有普通逆变器的特点，还具有模块化、高度集成 化的优势。本文给出了 AC 光伏模块逆变系统的整体设计思路及原理， 并对相关参数进行了分析，给出了最后的设计结构。 2、本文提出了一种两级高频隔离式逆变系统，其中前后级分别采 用隔离型推挽 DC/DC 升压电路和全桥逆变电路，详细研究了整个电路 的工作原理、拓扑结构及实现方法。并使用 Simulink 平台搭建了仿真 模型，验证了系统工作原理及参数的正确性。 3、针对 AC 光伏模块基于单块光伏板的控制模式，改进了已有的 最大功率跟踪算法，给出了一种具有功率与电压前馈的最大功率跟踪 算法，提高了跟踪进度，及系统的稳定性。 4、考虑到 AC 光伏模块微型化的特性，并且需要减小系统的损耗， I 故本文的逆变调制方式采用基于硬件实现的单极性倍频 SPWM 调制， 这样可以在相同的开关频率下，实现输出频率的倍增。一定程度上降 低了系统的损耗，减小了系统的尺寸。 5、针对 AC 光伏模块面向家庭用户的特点，设计了一套完善的保 护措施以确保系统的正常工作及使用者的生命安全。其中包括，输入 输出的软硬件保护，并且实现了一种基于软件的主动检测与被动检测 相结合的孤岛检测及保护技术。实验证明该保护方案切实有效，大大 提高了系统的可靠性及安全性。 关键词（四号黑体）： 光