目录
摘要 ...................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................... II 1绪论 . (1)
1.1课题背景 (1)
1.2新能源并网发电的发展现状 (2)
1.3三相并网逆变技术 (3)
1.3.1新能源发电系统简介 (3)
1.3.2三相并网逆变器控制技术 (4)
1.3.3三相并网逆变器的并网控制策略 (4)
1.4相关并网技术标准 (4)
1.5本文的主要研究内容 (5)
2三相并网逆变器理论基础 (7)
2.1三相并网逆变器的电路拓扑结构 (7)
2.2三相并网逆变器的数学模型 (8)
2.2.1三相静止坐标系（a，b，c）下的数学模型 (8)
2.2.2αβ坐标系及dq坐标系下的数学模型 (10)
2.3本章小结 (13)
3空间矢量脉宽调制 (14)
3.1SPWM和SVPWM比较 (14)
3.2SVPWM算法的基本原理 (14)
3.3五段式SVPWM算法 (16)
3.3.1五段式SVPWM矢量合成方法 (16)
3.3.2五段式SVPWM的软件实现 (17)
3.4仿真结果 (19)
3.5本章小结 (23)
4三相并网逆变器并网控制策略 (24)
4.1基于电网电压定向的电压环控制 (24)
4.1.1基于电网电压定向的电压环控制基本原理 (24)
4.1.2仿真验证 (25)
4.2影响并网电能质量的因素研究 (27)
4.2.1谐波的影响 (27)
4.2.2电网电压频率波动的影响 (29)
4.3基于电网电压定向的矢量控制 (30)
4.3.1瞬时功率理论 (30)
4.3.2基于电网电压定向的矢量控制的基本原理 (31)
4.3.3电流内环控制系统设计 (33)
4.3.4基于电网电压定向的矢量控制仿真 (40)
4.4本章小结 (46)
5锁相环技术 (47)
5.1锁相环技术概述 (47)
5.2单同步坐标系软件锁相环 (48)
5.2.1基本原理 (48)
5.2.2仿真验证 (50)
5.3加入锁相环的逆变器系统并网仿真 (52)
5.4本章小结 (53)
6总结与展望 (54)
6.1全文工作总结 (54)
6.2后续工作展望 (55)
参考文献 (56)
在校研究成果 (60)
致谢 (61)
1绪论
1.1课题背景
能源是所有人类文明赖以建立的基础，并推动着人类文明的繁荣与发展[1]。在人类社会发展的历史长河中，人类文明每一次重大改革，都伴随着传统旧能源的枯竭和新能源的兴起，正是这种更新换代支撑了人类文明的向前发展。
煤炭、石油与天然气等化石燃料作为现如今的传统能源，其合计占全球一次能源消耗现量的百分之八十五以上，传统化石燃料依然是支撑现代工商文明的主导能源。根据世界能源储采比指标计算，在技术与成本的限制下，预估世界石油蕴藏量只可再开采四十年，天然气可开采六十二年，煤炭可开采二百二十七年。从上述数据可看出，化石能源在不久将来就将日趋枯竭。目前全球因为石油、天然气等能源生产设备过度投资，造成市场供过于求，因而油价尚相当稳定，但随着各国矿产储藏量的枯竭必将造成化石能源的价格波动，对全球经济发展产生巨大冲击。同时，化石能源的消耗所产生的废水、废气和废渣对大气造成了严重的污染，破坏了生态平衡，如酸雨的形成、现在的雾霾问题和全球气候变暖都跟碳的排放有着很大的关系。能源问题是现如今人类社会面临的较为严重及需要迫切解决的问题之一，化石能源的潜在危机和生态环境的恶化也促使世界各国积极开发清洁的、可再生的新型能源。
可再生新型能源是指可以循环再生、重复利用的新能源，其包括有太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。新能源取代传统能源，不仅仅解决了能源危机，其清洁、可再生等优点更是可以大大改善现在环境生态污染问题，但其开发技术复杂，成本较高 [2]，很长一段时间还无法取代化石能源的主导地位。新能源的出现能够改善现阶段能源结构，对能源危机起到了缓解作用，也保证空气的清洁和生态的平衡。在可持续发展理念指导下，通过新能源技术创新手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的“低碳经济”发展形态[3]。新能源的分类及应用如图1.1所示。
独立发电系统的发电规模小，通过蓄电池等储能装置可以解决偏远地区或山区的供电问题。而相比独立发电系统，并网发电系统更适合大功率场合，不但可以解决本地和其他地方电能紧缺的问题，还可以省略蓄电池等储能环节，不仅节省了运行和维护费用同时也消除了处理废旧蓄电池对环境带来的污染[4]。新能源发电系统的开发利