單相光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)(開(kāi)題報(bào)告)

1、nanchang university gongqing college 學(xué)士學(xué)位論文（開(kāi)題報(bào)告）學(xué)士學(xué)位論文（開(kāi)題報(bào)告） thesis proposal （20112015 年） 中文題目: 單相光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)單相光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì) 英文題目：the design of single-phase photovoltaic grid inverter 學(xué) 院： 南昌大學(xué)共青學(xué)院 系 別： 工程技術(shù)系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 2011 級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化（1）班 學(xué)生姓名：夏禹 學(xué) 號(hào)： 8110211046 指導(dǎo)教師： 王臘節(jié) 二 一 四 年 十一 月 南昌大學(xué)共青學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題

2、報(bào)告南昌大學(xué)共青學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 論文題目論文題目單相光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)單相光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì) 課題性質(zhì)課題性質(zhì) 基礎(chǔ)研究 應(yīng)用課題 設(shè)計(jì)型 調(diào)研綜述 理論研究 學(xué)生姓名學(xué)生姓名夏禹指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師王臘節(jié) 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)8110211046專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化 系系 別別工程技術(shù)系班班 級(jí)級(jí)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(jì)飛速發(fā)展，人類(lèi)全面進(jìn)入自動(dòng)化社會(huì)，各種自動(dòng)電子產(chǎn)品層出不窮。人們對(duì)電能的需求 量越來(lái)越高，加之世界工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，化石能源消耗不斷加大導(dǎo)致世界能源日漸枯竭，生態(tài)環(huán) 境污染嚴(yán)重。為了解決這些危機(jī)，世界各國(guó)都加大

3、力度開(kāi)發(fā)綠色可持續(xù)新能源，爭(zhēng)取提早踏入可持續(xù)經(jīng) 濟(jì)發(fā)展道路中去。太陽(yáng)能作為取之不竭，用之不竭的綠色無(wú)污染新能源是世界各國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路必 要的選擇。太陽(yáng)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(méi)有環(huán)境污 染太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電已成為新能源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域的一個(gè)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(jià)格昂貴、不容易維護(hù)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(guān)鍵設(shè)備之一，其性能對(duì)提高光伏發(fā)電效率，降低成本具有重要意義。隨著太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展， 光伏發(fā)電系統(tǒng)的主流發(fā)展趨勢(shì)無(wú)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(guān)鍵裝置之一的并網(wǎng)逆

4、 變器，其運(yùn)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(yùn)行。，這樣一來(lái)，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(fù)載會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)功和諧波電流，它們對(duì)大電網(wǎng)的污染 日益嚴(yán)重。因此，對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電站接入電網(wǎng)以及無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的研究越來(lái)越深入，將二者結(jié)合成為新 的具有無(wú)功補(bǔ)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(mén)的研究熱點(diǎn)。這樣使得光伏并網(wǎng)發(fā)電 站的應(yīng)用范圍得到拓展。隨著世界太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展不斷擴(kuò)大，光伏并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用范圍將 繼續(xù)增大，對(duì)人類(lèi)走向可持續(xù)發(fā)展道路具有很大的意義。 學(xué)生簽名： 年 月 日 二、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀 近幾年，隨著西班

5、牙、德國(guó)、美國(guó)、日本對(duì)本國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的政策扶持，全球光伏發(fā)電逆變器的銷(xiāo)售 額逐年遞增，光伏發(fā)電用逆變器進(jìn)入了一個(gè)快速增長(zhǎng)的階段。但目前全球光伏逆變器市場(chǎng)基本被國(guó)際幾 大巨頭瓜分，歐洲式全球光伏市場(chǎng)的先驅(qū)，具備完善的光伏產(chǎn)業(yè)鏈，光伏逆變器技術(shù)處于世界領(lǐng)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(guó)市場(chǎng)占有率達(dá) 50%以上） ，約占全球市場(chǎng)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(lǐng)了近 70%的市場(chǎng)份額。 目前國(guó)內(nèi)光伏并網(wǎng)逆變器市場(chǎng)規(guī)模較小，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)逆變器的廠商眾多，但專(zhuān)門(mén)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的 逆變器制造商并不多，但是不少?lài)?guó)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(jìng)爭(zhēng) 力，但在逆變器技術(shù)質(zhì)量、規(guī)模上與國(guó)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(yáng)光、 北京科諾偉業(yè)、北京索英、志誠(chéng)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(shì)。 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模雖然較小，但未來(lái)光伏電站市場(chǎng)的巨大發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿o國(guó)內(nèi)企業(yè)帶來(lái)發(fā)展的歷 史機(jī)遇。目前國(guó)內(nèi)光伏逆變器主要被陽(yáng)光電源、艾思瑪、kaco 等品牌所占領(lǐng)，國(guó)外企業(yè)多數(shù)通過(guò)代理渠 道進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，由于售后服務(wù)提供難度大整體市場(chǎng)占有率不高。2008 年統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，合肥陽(yáng)光電源 公司占據(jù) 70%以上的光伏逆變器市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)重點(diǎn)光伏項(xiàng)目大功率產(chǎn)

7、品幾乎全部選用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。 3 3、研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容 研究重點(diǎn)主要集中在 dc-dc 和 dc-ac 兩級(jí)能量變換的結(jié)構(gòu)。dc-dc 變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點(diǎn)使 其達(dá)到跟蹤最大功率點(diǎn);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(shí)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(shí)驗(yàn)為主，分析設(shè)計(jì)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(jié) 構(gòu)，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(yīng)的控制等，再 分析各個(gè)環(huán)節(jié)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的最優(yōu)選擇，最后采用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證理論結(jié)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(shè)計(jì)，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(biāo)的要求，確定各模塊電路中元件的參數(shù)。 4.設(shè)計(jì)總電路圖，連接各模塊電路。 5.軟件設(shè)計(jì)。 6.電路安裝。 7.調(diào)試程序，并測(cè)量該系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。 五、工作進(jìn)度：五、工作進(jìn)度： 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào)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(xiě)文獻(xiàn)綜述，任務(wù)書(shū)。10 月 16 日-10 月 30 日 3撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，外文翻譯。11 月 1 日-11 月 17 日 4確定初步設(shè)計(jì)方案。2 月 10 日-2

9、 月 25 日 5畫(huà)原設(shè)計(jì)圖，反復(fù)檢查設(shè) 計(jì)中存在的問(wèn)題。 2 月 26 日-3 月 25 日 6設(shè)計(jì)調(diào)試新方案及改進(jìn)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(xiàn)：六、參考文獻(xiàn)： 1 王崢,任毅.我國(guó)太陽(yáng)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(wèn).2010-2015 年陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告 iri,2010. 3 趙玉文.我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)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(yáng)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(wú)功補(bǔ)償技術(shù)及其在牽引供電系統(tǒng)中的應(yīng)用d.成都：西南交通大學(xué)， 2004：10-15. 6 林勇.太陽(yáng)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(xué)學(xué)，2004(4). 8 繆梅基于 svc 考慮諧波污染的無(wú)功優(yōu)化d 南京：河海大學(xué)，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(shī)程，丁明，蘇建徽等.光伏發(fā)電系統(tǒng)及其孤島效應(yīng)的仿真與實(shí)驗(yàn)研究j.系統(tǒng)仿真 學(xué)

11、報(bào) 2005, 17(12). 11 吳競(jìng)昌供電系統(tǒng)諧波m北京：中國(guó)電力出版社，1998. 12 趙為.太陽(yáng)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(xué)電力電子與電力傳動(dòng)專(zhuān) 業(yè)，2003. 13 董禮濤.svc 的優(yōu)化設(shè)計(jì)及基于 matlab 的仿真研究d 北京：華北電力大學(xué)， 2005：7-20. 14 王杰，阮映琴，傅樂(lè)等.計(jì)及動(dòng)態(tài)負(fù)荷的電力系統(tǒng)靜止無(wú)功補(bǔ)償器（svc）與發(fā)電機(jī)勵(lì) 磁控制.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004，24(6)：24-29. 15 李安定.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程m.北京工業(yè)大學(xué)出版社,2001. 16 趙為.太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究d.合肥工業(yè)大學(xué),2003.31-4

12、5. 17 粟時(shí)評(píng)靜止無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)m北京：中國(guó)電力出版社，2006：1-5，37-38，71-73. 18 沈斐,姜齊榮,王兆平.中國(guó)柔性交流輸電技術(shù)研究概況.四川電力技術(shù), 2005. 19 王兆安.諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償.第 2 版.北京：機(jī)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(dòng)態(tài)仿真研究d 太原：太原理工大學(xué)， 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(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 該題目與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，是生活中常見(jiàn)的室內(nèi)電氣布線設(shè)計(jì)，在線路設(shè)計(jì)，線路及 材料的選擇等等方面與專(zhuān)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(guān)的知識(shí)，足已滿(mǎn)足電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)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(mǎn)足設(shè)計(jì)的需要，所以滿(mǎn)足開(kāi)題條件。設(shè)計(jì)中除了基 本的