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太阳能 水泵 DC AC 系统 设计

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湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题报告学生姓名胡 涛学 号200841914621年级专业及班级2008机械设计制造及其自动化指导教师及职称匡迎春 副教授学 院东方科技学院2011年 11月25日毕业论文（设计）题目太阳能水泵DC-AC逆变系统设计文献综述一、选题目的和意义： 由于能源需求不断增长，有报告称中国到2012年将成为头号二氧化碳排放国；而化石能源的稀缺，使可再生能源成为全球性话题。太阳能水泵亦称太阳能光伏扬水系统，近年来它愈来愈被人们确认是当今世界上阳光丰富地区，尤其是缺电无电的边远地区最具吸引力的供水手段，利用随处可取、取之不竭的太阳能实现高经济性和高可靠性的供水。水泵全自动地日出而作，日落而歇，无需人员看管，维护工作量可降至最低，是理想的集经济性、可靠性和环保效益为一体的绿色能源高技术产品。太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48V、110V、220VDC.为能向220V、380VAC的水泵提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。太阳能水泵逆变器的作用是将随太阳能辐射及光照变化的DC电压转换成为电网兼容的AC输出，而对于广大电子工程师而言，太阳能逆变器是一个值得高度关注的技术领域。二DC-AC逆变系统概况DC-AC逆变技术能够实现直流电能到交流电能的转换，可以从蓄电池、太阳能电池等直流电能变换得到质量较高的、能满足负载对电压和频率要求的交流电能。DC-AC逆变技术在交流电机的传动、不间断电源(UPS)、变频电源、有源滤波器、电网无功补偿器等许多场合得到了广泛的应用。 DC-AC逆变技术的基本原理是通过半导体功率开关器件(例如SCR,GTO，GTR,IGBT和功率MOSFET模块等)的开通和关断作用，把直流电能变换成交流电能，因此是一种电能变换装置。由子是通过半导体功率开关器件的开通和关断来实现电能转换的，因此转换效率比较高。但转换输出的波形却很差，是含有相当多谐波成分的方波。而多数应用场合要求逆变器输出的是理想的正弦波，因此如何利用半导体功率开关器件的开通和关断的转换，使逆变器输出正弦波和准正弦波就成了DC-AC逆变器技术发展中的一个主要问题。三、国内外研究现状1963年，F.G.Turnbull提出了“消除特定谐波法”，为后来的优化PWM法奠定了基础。近几年，随着西班牙、德国、美国、日本对本国光伏产业的政策扶持，全球光伏发电DC-AC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DC-AC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品几乎全部选用国内产品。 从技术方面来看，国内企业在转换效率、结构工艺、智能化程度、稳定性等方面与国外先进水平仍有一定差距，目前我国在小功率逆变器技术上与国外处于同一水平，在大功率并网逆变器上，大功率并网逆变器仍需进一步发展。四、参考文献1.王长贵、崔容强、周篁新能源发电技术M中国电力出版社，2003.2.黄敏超高频链逆变技术的研究浙江大学博士学位论文，19983.吴保芳等一种具有高频环节的SPWPM变换电路的研究J.电力电子技术，1997，No2，pp.4447 4.张友军、陈道炼UC3875在正弦脉位调制高频交流环节逆变器中的应用研究电工技术杂志J，2001，No12，pp3032 5.张友军高频脉冲交流环节航空静止变流器研究南京航空航天大学硕士学位论文，20026.陈道炼应用双环控制技术的开关型直流变换器的研究南京航空航天大学硕士学位论文，19897.王长贵、崔容强、周篁新能源发电技术M中国电力出版社，20038.涂方明王志飞孙巍UPS电源输出变压器的偏磁分析J船电技术，2004年03期9.曾兴雯高频电子线路M北京高等教育出版社，200410.杨旭、裴云庆、王兆安开关电源技术M机械工业出版社，2004研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）1、研究目的 利用DC-AC逆变系统将太阳能阵列发出的直流电转换为交流电。2、研究内容：（1）太阳能水泵DC-AC逆变系统的原理（2）DC-AC逆变系统电路拓扑结构及其相应的计算数据（3）DC-AC逆变系统设计所需注意的技术要点、挑战以及相应的解决方法（4）实现太阳能逆变系统的智能控制3、研究方法：（1）悉各种类型的DC-AC逆变系统，了解太阳能水泵DC-AC逆变系统的发展趋势（2）掌握DC-AC逆变系统的设计方法以及设计过程中存在的问题和解决方法（3）通过图书馆和网络查询相关文献资料（4）与指导老师商讨或者和同学共同分析和探讨问题（5）结合所学各种理论知识进行分析，研究4，预期成果：（1）毕业设计论文一篇（2）必要的电路原理图进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）2011.11.8-2011.11.27接受毕业论文任务书2011.12.22-2011.12.24进行毕业论文开题论证报告2011.12.25-2012.2.17交毕业论文（初稿）第一稿2012.4.3-2012.4.10接受论文中期检查2012.4