毕业论文外文翻译-串联连接光伏逆变器（含英文原文）.doc

中北大学2015届毕业设计中文翻译外文文献为PDF格式，下载后双击即可打开另存串联连接光伏逆变器摘要它与电网串联运作并且与电网一起给负载注入能量。由于光伏装机容量小于负荷,电网的有功功率的供应下降到相应的数值，从而导致节省能源。逆变器还可以提供无功补偿,当电网额定电压的6%左右波动时，使负载电压保持不变。在夜间，,当电路被配置为无功功率补偿器，逆便器有两个用途。这种逆变器全天候对负载提供电压补偿。I. 引言以前光伏发电逆变器联网的策略是平行连接3。单个光伏电池板,典型的电源级别低于140 w和最大端电压低于50 V DC,有必要增加电压大约到400 V DC12-13,其效率低于95%。此外,在阴天条件下,输出电压会低于所需的最低电压，逆变器停止工作。或者,如果电网发生故障,它可能会导致逆变器损坏。并联运行逆变器只在白天工作,因此使用时间为50%。这篇文章呈现了串联连接光伏逆变器，作为一个真正的和无功补偿器，可以更有效地使用时间。例如,在一个电压凹陷期间,负载电压仍然可以保持与额定电压相等，作为电网电压和光伏输出电压之和。类似的原则适用于在一个电压增加,负载电压保持不变,减少逆变器的电压贡献7-9。图1 串联连接光伏逆变器电路图图1 显示了串联连接光伏逆变器连接一个电阻负载的原理图II. 节能系列逆变器为了证明由串联逆变器提供电压补偿的有效性，进行了一个使用交流电源的实验。该电源提供24 Vrms并且与隔离变压器相连接,如图2所示。图2测试电能节约的线路图表1显示了实验的结果。我们可以看到,系统可以每天节约0.214千瓦时的能源。一个月节约5.136千瓦时,每年节约61.6千瓦时。这个实验是在额定功率500 W下进行的，并且该目标的逆变电源额定功率为1700 W,因此，如果逆变器在满载运行,每年节约的能量是209.44千瓦时。表1交流模式III.模拟系列逆变器连接图3显示了逆变器的电路图。一个二极管与直流电源串联，并且与电容并联，为了阻止电流被反馈到光伏面板。全桥的输出连接到一个隔离变压器 为了使电网与光伏面板隔离并且消除直流偏移量。变压器二次输出与电网连接，网络电压通过LC滤波器滤波并且提供负载。图3 MATLAB仿真软件模拟电路模式图4显示了串联连接逆变器在20%的电压凹陷状态的仿真结果。红色的信号是逆变器的输出电压，蓝色信号是输电网电压，绿色的是负载电压。这三个电压处于同相位，负载电压等于逆变器输出电压和电网电压之和，负载能两将来自者两个电源。图4仿真结果输出交流电压补偿在夜间,逆变器将通过从交流电网输入能量源和提供电压补偿电网电压维持在其网络负载电压在额定值。在这种模式下，逆变器使用一个ac型buck变换器操作，为了降低电压。图5 交流模式线路图1.交流模式buck变换器一个串联连接交流电压调节器,通常使用一个交流直流整流器,然后接着直流交流逆变器(4、5)。在这种转换器的操作模式下,两个阶段存在能量损失。输出电压范围将是有限的,不能从0到全点我那个电压的变化电感电容电阻测量负载的交流模式Matlab线路图是图5所示。在该串联连接光伏逆变器中,它使用一个交流模式buck变换器,单级变换器的效率高于两级变换器的10-11。它的运营,只有四个开关。在直流操作和交流操作之间，buck转换器可以共享相同的H全桥逆变器。输出电压可以从0到完整的电网电压改变。2.buck 转换器操作的交流模式图6（a)显示的操作电压有凹陷的AC buck转换操作模式开关S1和S45运行在高频状态，开关S2和S3运行在低频状态。在这种情况下，S3总是关闭，S2一直开通。S1和S4工作在交换互补模式。(a)阶段(b)的阶段图6.交流模式buck变换器操作图当S1开通，电流通过S1进入L，通过初级绕组到达S2，然后返回到电源，如图6.a（1）所示。当S1关断和S4开通，储存在电感和初级绕组的能量将通过S4释放，图6.a.（2）显示了这个阶段的等效电路。在负周期，电流将通过S2，初级绕组，电感器L，并通过S4回到电源，如图6.a.（3）所示。当S1开通和S4关断，存储在初级绕组电感的能量将通过S4和S2释放，但电流方向是相反的。图6.a.(4)显示了这个阶段的等效电路。输出电压等于buck变换器输出电压和电网交流电压源之和。因为通过二次绕组的电压是在同一个方向作为ac电源,通过负载的电压等于电网交流电压源加上buck变换器输出电压。图6。(b)显示的操作交流模式buck变换器运行电压膨胀模型。S3和S2切换运行在高频率互补模式状态。S1和S4低频切换。不同之处在于,只S4总是开通和S1总是关闭。输出电压将与负载相电压不同步，,用以补偿它。负载电压等于电网交流电压减去buck变换器输出电压,因为通过二次绕组的电压是相反的交流源。输出电压使用方程与传统buck变换器相同，Vout = Vin x D， D是开关S1电压凹陷的责任周期模型,和责任周期的开关S3膨胀模型。仿真结果图4所示。绿色的负载输出电压波形,比蓝色的电网电压波形高30 V。图7显示了ac电压膨胀模型模式,在负载电压(绿色波形)低于电网电压(蓝色波形)约30 v 地方，可以看出红色的逆变器输出电压波形的相位与电网电压补偿电压膨胀。图8显示了一个归纳的波形负载。电流和电压的相移。红色跟踪负载电压,绿色的痕迹是逆变器的输出电压,和蓝色的跟踪是当前负载。.图9(一个)显示了当开关S1和S4操作没有死时间，Orcad Pspice模拟电压电感L的结果,。当开关S1和S4 10 ns死时间的操作时，图9(b)的仿真结果显示电感L电压。从图9(a)和图9(b),当S1和S4操作有死区时间时，通过电感的电压较高。因为当S1和S4在死区时间都关闭时，电感L会立即开放电路。从方程L = V * di / dt，时间很短，所以di / dt,使电感两端的电压非常大。没有死区时间,立即S1关断，S4开通。实验结果显示在第四节。图7.膨胀模型图.8.电感负载波形图9(a)电压感应没有死区时间图9(b)电压感应与死区时间3.PV操作在白天，伏逆变器将运行在光伏模式，来自光伏面板的能量将输入负载。传递到负载能量分为两个部分,一个来自电网和另一个来自光伏模块。再逆变器和光伏面板之间串联一个二极管连接用于阻止电流反馈。最大功率点跟踪(MPPT)使用滑模观测器方法1。与光伏逆变器操作源限制实权注入电网的实例低于其额定电压。电压高于额定电压,如在膨胀,停止操作,因为能量不能被反馈到光伏面板。逆变器的正常输出峰值电压30 V,和光伏面板的典型输出最大功率点电压约为36至40 V在恶劣天气条件下面板的输出电压可以降至32 V,和在这种情况下,逆变器仍然可以正常工作。换句话说,逆变器操作时间比在并行连接的情况下长。电压补偿使用这个方案范围从0 - 10%的电网电压,这样140 w逆变器适合负荷大于1400 w。4.操作从直流源交流源在夜间,或者当天气变化或交流电网电压超过电压的最大值,然后逆变器在光伏模式不能补偿交流电压膨胀(交流电压超过最大电压),逆变器将从光伏源切换到交流电网源和工作作为一个交流电压调节器为负载提供交流电压补偿。图11显示了电压变化时改变源从直流到交流。图10系统控制框图图11显示了负载电压(绿色)对电网供给的波动(蓝色)。这个仿真说明了逆变器的有效性在保持固定供应减少和膨胀。V 结论串联连接光伏逆变器被