单相光伏并网逆变器的设计(开题报告)

1、nanchang university gongqing college 学士学位论文（开题报告）学士学位论文（开题报告） thesis proposal （20112015 年） 中文题目: 单相光伏并网逆变器的设计单相光伏并网逆变器的设计 英文题目：the design of single-phase photovoltaic grid inverter 学 院： 南昌大学共青学院 系 别： 工程技术系 专业班级： 2011 级电气工程及其自动化（1）班 学生姓名：夏禹 学 号： 8110211046 指导教师： 王腊节 二 一 四 年 十一 月 南昌大学共青学院本科生毕业论文（设计）开题

2、报告南昌大学共青学院本科生毕业论文（设计）开题报告 论文题目论文题目单相光伏并网逆变器的设计单相光伏并网逆变器的设计 课题性质课题性质 基础研究 应用课题 设计型 调研综述 理论研究 学生姓名学生姓名夏禹指导教师指导教师王腊节 学学 号号8110211046专专 业业电气工程及其自动化 系系 别别工程技术系班班 级级11 电气本 1 班 1、研究目的及意义研究目的及意义 随着世界经济飞速发展，人类全面进入自动化社会，各种自动电子产品层出不穷。人们对电能的需求 量越来越高，加之世界工业化进程的不断发展，化石能源消耗不断加大导致世界能源日渐枯竭，生态环 境污染严重。为了解决这些危机，世界各国都加大

3、力度开发绿色可持续新能源，争取提早踏入可持续经 济发展道路中去。太阳能作为取之不竭，用之不竭的绿色无污染新能源是世界各国走可持续发展道路必 要的选择。太阳能光伏并网发电不仅能够替代部分化石能源的消耗为电网提供电能，而且还没有环境污 染太阳能光伏并网发电已成为新能源开发利用领域的一个重要方向。光伏并网发电就是将光伏发电系统 直接与电网相连，省掉了体积庞大、价格昂贵、不容易维护的蓄电池。并网逆变器作为光伏并网发电系 统的关键设备之一，其性能对提高光伏发电效率，降低成本具有重要意义。随着太阳能应用技术的发展， 光伏发电系统的主流发展趋势无疑将是并网光伏发电。而作为光伏并网发电系统关键装置之一的并网逆

4、 变器，其运行性能则直接影响光伏并网发电系统的安全、可靠和高效率运行。，这样一来，光伏并网发 电站接入大电网和大电网中的电力电子非线性负载会产生大量的无功和谐波电流，它们对大电网的污染 日益严重。因此，对光伏并网发电站接入电网以及无功补偿技术的研究越来越深入，将二者结合成为新 的具有无功补偿和谐波抑制功能的光伏并网发电系统也成为了热门的研究热点。这样使得光伏并网发电 站的应用范围得到拓展。随着世界太阳能光伏产业的规模化发展不断扩大，光伏并网发电的应用范围将 继续增大，对人类走向可持续发展道路具有很大的意义。 学生签名： 年 月 日 二、国内外相关研究现状二、国内外相关研究现状 近几年，随着西班

5、牙、德国、美国、日本对本国光伏产业的政策扶持，全球光伏发电逆变器的销售 额逐年递增，光伏发电用逆变器进入了一个快速增长的阶段。但目前全球光伏逆变器市场基本被国际几 大巨头瓜分，欧洲式全球光伏市场的先驱，具备完善的光伏产业链，光伏逆变器技术处于世界领先地位。 sma 是全球最早也是最大的光伏逆变器生产企业（德国市场占有率达 50%以上） ，约占全球市场份额的三 分之一，第二位是 fronius。全球前七位的生产企业占领了近 70%的市场份额。 目前国内光伏并网逆变器市场规模较小，国内生产逆变器的厂商众多，但专门用于光伏发电系统的 逆变器制造商并不多，但是不少国内企业已经在逆变器行业已经研究多年，

6、已经具备一定的规模和竞争 力，但在逆变器技术质量、规模上与国外企业仍具有较大差距，目前具有较大规模的厂商有合肥阳光、 北京科诺伟业、北京索英、志诚冠军、南京冠亚、上海英伟力新能源科技有限公司等企业。目前这些企 业用于光伏系统的产量呈逐年上升的趋势。 国内市场规模虽然较小，但未来光伏电站市场的巨大发展空间和发展潜力给国内企业带来发展的历 史机遇。目前国内光伏逆变器主要被阳光电源、艾思玛、kaco 等品牌所占领，国外企业多数通过代理渠 道进入国内市场，由于售后服务提供难度大整体市场占有率不高。2008 年统计数字显示，合肥阳光电源 公司占据 70%以上的光伏逆变器市场份额，国内重点光伏项目大功率产

7、品几乎全部选用国内产品。 3 3、研究内容研究内容 研究重点主要集中在 dc-dc 和 dc-ac 两级能量变换的结构。dc-dc 变换环节调整光伏阵列的工作点使 其达到跟踪最大功率点;dc-ac 逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数，其 中 dc-ac 是研究重心。 4 4、研究方法研究方法 研究方法： 以实验为主，分析设计为辅，整体分析为主，环节分析为辅。本课题首先分析光伏逆变器的系统结 构，再将系统中分解为若干重要环节，控制电路，最大功率跟踪控制 mppt，反孤岛效应的控制等，再 分析各个环节在系统结构中的最优选择，最后采用实验的方法验证理论结果。 研究步骤： 1

8、.查找资料，了解逆变器的功能。 2.系统总体设计，根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 3.参数选择，据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 4.设计总电路图，连接各模块电路。 5.软件设计。 6.电路安装。 7.调试程序，并测量该系统的各项指标。 五、工作进度：五、工作进度： 毕业设计进度计划毕业设计进度计划 序号各阶段工作内容起讫日期备 注 1选择课题，查阅资料，整 理材料。 10 月 1 日 10 月 15 日 2撰写文献综述，任务书。10 月 16 日-10 月 30 日 3撰写开题报告，外文翻译。11 月 1 日-11 月 17 日 4确定初步设计方案。2 月 10 日-2

9、 月 25 日 5画原设计图，反复检查设 计中存在的问题。 2 月 26 日-3 月 25 日 6设计调试新方案及改进一 些参数。 3 月 26 日-4 月 12 日仿真图像尽量明显 7整理资料，完成毕业论文。4 月 13 日-4 月 30 日 8毕业答辩。5 月 1 日-5 月 15 日 六、参考文献：六、参考文献： 1 王峥,任毅.我国太阳能资源的利用现状与产业发展j.资源与产业,2010. 2 中投顾问.2010-2015 年阳能光伏发电产业投资分析及前景预测报告 iri,2010. 3 赵玉文.我国太阳能光伏产业发展形势和思考j.世界科技研究和发展,2003,25(4):31- 38.

10、 4 杨军.太阳能光伏发电前景展望j.沿海企业与科技，2005(8). 5 陈艳宝.谐波和无功补偿技术及其在牵引供电系统中的应用d.成都：西南交通大学， 2004：10-15. 6 林勇.太阳能光伏并网发电系统j.上海电力，2005(1). 7 杨海柱,金新民.最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究j.北方交通大学学，2004(4). 8 缪梅基于 svc 考虑谐波污染的无功优化d 南京：河海大学，2007：9-15. 9 陈兴峰，曹志峰，许洪华等.光伏发电的最大功率跟踪算法研究j。可再生能源, 2005(1). 10 郑诗程，丁明，苏建徽等.光伏发电系统及其孤岛效应的仿真与实验研究j.系统仿真 学

11、报 2005, 17(12). 11 吴竞昌供电系统谐波m北京：中国电力出版社，1998. 12 赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究d.安徽：合肥工业大学电力电子与电力传动专 业，2003. 13 董礼涛.svc 的优化设计及基于 matlab 的仿真研究d 北京：华北电力大学， 2005：7-20. 14 王杰，阮映琴，傅乐等.计及动态负荷的电力系统静止无功补偿器（svc）与发电机励 磁控制.中国电机工程学报，2004，24(6)：24-29. 15 李安定.太阳能光伏发电系统工程m.北京工业大学出版社,2001. 16 赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究d.合肥工业大学,2003.31-4

12、5. 17 粟时评静止无功补偿技术m北京：中国电力出版社，2006：1-5，37-38，71-73. 18 沈斐,姜齐荣,王兆平.中国柔性交流输电技术研究概况.四川电力技术, 2005. 19 王兆安.谐波抑制和无功功率补偿.第 2 版.北京：机械工业出版社，2005，-. 20 杨翠茹.直接电压型 svc 静态性能分析和动态仿真研究d 太原：太原理工大学， 2006：4-5. 21 陈杰.matlab 宝典m.北京:电子工业出版社,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). 指导教师意见：指导教师意见： 该题目与实际生活联系紧密，是生活中常见的室内电气布线设计，在线路设计，线路及 材料的选择等等方面与专业切合的比较紧密，其中还要用到工厂供电、电路、电力系统等一 系列与电气相关的知识，足已满足电气工程及其自动化专业的基本要求，论文大纲明确，参 考资料有 21 篇中文，三篇英文，基本满足设计的需要，所以满足开题条件。设计中除了基 本的功