文档介绍：江苏科技大学
硕士学位论文
三相光伏并网逆变器的分析与研究
姓名:韩伟
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:王建华
2011-03-20
江苏科技大学工学硕士学位论文
摘要
太阳能作为一种无污染的可再生能源是未来人类能源利用的重要来源。光伏并网
发电作为太阳能应用的主流方向越来越受到人们的重视。
本文的研究基础是建立在三相光伏并网逆变器之上,为了使电网的供电质量和能
力有所提高,将有源滤波、无功补偿与光伏并网发电相结合,既可以提供有功电能,
同时又可以抑制谐波、补偿无功功率。
在三相光伏并网系统中,主要研究了光伏并网的两级式拓扑结构、最大功率点跟
踪算法、谐波抑制和无功补偿等,其中本文的研究重点是谐波抑制和无功补偿,目的
都是为了能够实现光伏发电与无功补偿的统一控制。
通过分析光伏电池的特性曲线与温度、辐照度之间的关系,验证了光伏电池具有
非线性输出的结论。在比较和分析了几种常用的最大功率点跟踪算法基础上,选用电
导增量法作为本文的最大功率点跟踪算法,稳定性明显优于其它算法。
将光伏并网发电系统逆变主电路的结构特点与有源电力滤波器的工作原理相结
合,提出了将光伏发电与谐波抑制、无功补偿统一控制的思想,并详细分析了其控制
方法。基于空间矢量脉冲宽度调制的补偿电流跟踪控制算法,推导出了同步旋转 dq
坐标系的参考电流的状态空间方程及离散化控制方程。整个光伏并网系统既向电网输
出有功功率,又可作有源电力滤波器抑制谐波、补偿无功。
本文最后分析了并网系统的孤岛现象和孤岛检测盲区存在的原因,并介绍了一种
基于 dq 变换和电压正反馈原理相结合的孤岛检测方法。通过对逆变器端输出电流和负
载端电压的变化判断系统是否进入孤岛状态。
本文所提方案全部进行仿真分析,结果表明上述方案的可行性。

关键词:光伏并网发电;最大功率点跟踪;有源滤波器;孤岛检测
II
江苏科技大学工学硕士学位论文
Abstract
The solar energy is used as a kind of efficiently renewable energy, the important source
of the normal regulations energy of future. Currently, the technique of photovoltaic(PV)
grid-connected generates electricity among them have e the most prospected, turn to
the main form of the solar application.
This paper adopted the three-phase PV grid system, is based on the main grid circuit, in
which a PV generation is with reactive pensation and harmonic restrain. In this
way, PV grid-connected systems can provided not only active power, but also reactive
power, which improving the quality of power supplying and capacity.
Under the control of PV grid-connected systems the topology of PV power generation,
solar maximum power point tracking(MPPT), harmonic and active current detection, the
instantaneous reactive pensation and harmonic restrain technique are proposed.
And those operation principles and math models are further analyzed of the unified control
of the PV grid-connected and reactive pensation.
According to the V-I characteristics of various temperature and various irradiance, the