并网逆变器仿真研究

基于三相并网逆变器SPWM及SVPWM控制的仿真研究三相并网逆变器是一种常见的电力电子设备，用于将直流电能转化为交流电能并连接到电网中。

在实际应用中，为了提高逆变器的性能和控制精度，常常采用了SPWM和SVPWM控制策略。

本文对基于三相并网逆变器的SPWM和SVPWM控制进行了仿真研究。

首先，介绍了三相并网逆变器的基本工作原理。

三相并网逆变器由整流器和逆变器两个部分组成。

整流器将电网中的交流电转化为直流电，逆变器将直流电转化为交流电并注入电网中。

同时，逆变器还需要提供电网中的电能质量控制，包括功率因数修正和谐波消除等。

接着，详细介绍了SPWM和SVPWM控制策略。

SPWM控制是一种常见的逆变器控制方法，通过调节逆变器输出电压的幅值和频率来实现对电网的注入电能控制。

SVPWM控制是一种更精确的控制方法，将逆变器输出电压分解为两个三角波信号，并通过调节三角波波形的占空比和相位来精确控制逆变器输出电压。

其优点是能够实现连续变化的电压和频率控制，提高了系统的运行稳定性和效率。

然后，搭建了三相并网逆变器的仿真模型，并分别进行了SPWM和SVPWM控制的仿真实验。

在仿真实验中，选择了逆变器的输出电压波形、频率和相位作为控制目标，通过调节SPWM和SVPWM控制的参数来实现对逆变器输出电压的控制。

仿真结果表明，SVPWM控制相比于SPWM控制具有更高的控制精度和稳定性，在电网注入电能方面效果更好。

最后，对仿真结果进行了分析和讨论。

在仿真实验中，SPWM控制的输出电压存在较大的气动调节误差，而SVPWM控制的输出电压更接近于理想波形，控制精度更高。

此外，SVPWM控制可以实现更高的电压变化速率和更精确的相位控制，更适用于一些对控制精度要求较高的应用场景。

综上所述，基于三相并网逆变器的SPWM和SVPWM控制是一种有效的控制策略。

本文通过仿真研究发现，SVPWM控制相比于SPWM控制具有更高的控制精度和稳定性，可以满足一些对电网注入电能控制要求较高的应用需求。

东南大学毕业设计篇一：东南大学毕业设计论文模板题目光伏并网逆变器建模与仿真研究_电气工程_院（系）电气工程及其自动化_专业学号姓名指导教师顾问教师起止日期设计地点 16008307 李文丽黄学良老师 20xx.2.18 – 20xx.5.25 动力楼3楼光伏并网逆变器建模与仿真研究摘要随着全球经济的飞速发展，人类对能源的需求越来越大。

而地球上的不可再生能源，如石油、煤炭等，随着过量开发利用也日趋短缺并造成了较为严重的污染。

太阳能是资源最丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力，充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐及能源与环境的协调发展。

而作为光伏并网发电系统关键装置之一的并网逆变器，其运行性能则直接影响光伏并网发电系统的安全、可靠和高效率运行。

最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）方法是光伏并网发电系统中提高系统效率的重要手段。

本文以光伏并网发电系统为应用背景，在了解光伏并网发电系统及逆变器的工作原理和特点的前提下，建立光伏并网发电系统的仿真模型，研究光伏并网逆变器的控制策略，并利用 Matlab/Simlink，对包括光伏并网逆变器等的单、三相光伏并网发电系统最大功率点跟踪的扰动观察法、电导增量法、恒定电压法、模糊逻辑控制各种控制策略进行建模和仿真，最后对不同的并网逆变控制策略进行定性分析。

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4．其他快捷键：正文：Ctrl + 0或者Alt + 0；代码：Alt + 1; 图片居中：Alt + 25．页眉已经设定成自动随章节号变化，无需修改关键词：光伏发电；并网；最大功率点跟踪；逆变器；建模与仿真。

THE ESTABLISHMENT OF NANJING PUKOU WATER FACTORYAUTOMATIC CONTROL SYSTEM NETWORK REAL-TIME DATABASEAND BROWSER PROGRAMMINGAbstractThe article is mainly about the foundation of the Internet database system in Nanjing Pukou Waterworks automation control system.The system transfers the data form industry net to a NT Server by serial communication. Then the NT Server analyses the data and stores it in the database. At the same time, the data is published on the Internet. The system is divided into three layers: the database layer, the middle layer and the application layer. The database layer stores the data. The middle layer receives the data, inserts data into database, puts the data in order and offers inquiring interfaces. The application layer displays the running status of the system, displays the current data, and offers an operation plate to inquire data.The application layer is composed of two parts, the local application and the web application.The web site, a part of the application layer, was created in NT Server by IIS. It was developed in ASP. Because of the use of the middle layer, the site was developed rapidly.KEYWORDS: Automation Control System, Serial Communication, Database, SQL Server, Network, Web Application, COM, IIS, ASP, VB, VBScript.目录光伏并网逆变器建模与仿真研究 .................................................................. .................................... I 摘要 .................................................................. ..................................................................... (I)ABSTRACT............................................................. ..................................................................... (II)第1章绪论 .................................................................. (1)1.1 光伏发电的背景与意义 .................................................................. . (1)1.1.1 光伏发电的必要性 .................................................................. .. (1)1.1.2 光伏发电的优缺点 .................................................................. .. (2)1.2 光伏发电发展现状及趋势 .................................................................. . (3)1.2.1 国外光伏发电发展现状及趋势 .................................................................. .. (3)1.2.2 国内光伏发电发展现状及趋势 .................................................................. .. (6)1.3 功能分析 .................................................................. .. (7)1.3.1 功能划分 .................................................................. .. (7)1.3.2 功能描述 .................................................................. .. (7)1.4 性能需求 .................................................................. .. (7)1.4.1 数据精确度 .................................................................. . (7)1.4.2 时间特性 .................................................................. .. (7)1.4.3 适应性 .................................................................. (8)第2章总体设计 .................................................................. . (9)2.1 逻辑结构分析 .................................................................. . (9)2.1.1 数据传输 .................................................................. .. (9)2.1.2 数据存储与查询 .................................................................. (9)2.1.3 WEB服务 .................................................................. . (9)2.2 系统结构设计 .................................................................. .. (10)2.2.1 系统结构图 .................................................................. .. (10)2.2.2 数据库层 .................................................................. (10)2.2.3 中间层 .................................................................. . (10)2.2.4 应用层 .................................................................. . (11)2.2.5 对象和控件 .................................................................. .. (11)2.3 接口设计 .................................................................. (11)第3章数据库设计与访问 .................................................................. (13)3.1 SQL数据库设计 .................................................................. (13)3.1.1 数据表定义 .................................................................. .. (13)参考文献 .................................................................. .....................................................................14致谢 .................................................................. ..................................................................... .. (15)第1章绪论1.1 光伏发电的背景与意义能源是人类活动的物质基础。

三电平光伏并网逆变器的设计和仿真三电平光伏并网逆变器是一种逆变器，可将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电并注入电网中。

相较于传统的两电平逆变器，三电平逆变器具有较低的谐波畸变、较高的效率以及较低的损耗。

本文将主要介绍三电平光伏并网逆变器的设计和仿真。

首先，我们需要了解三电平光伏并网逆变器的工作原理。

该逆变器采用全桥拓扑结构，通过PWM控制技术将直流电转化为交流电。

在三电平拓扑中，单个逆变器开关可以处于三个可能的状态之一，产生三个不同的输出电平。

通过合理的控制逆变器开关状态，可以实现更接近纯正弦波形的输出。

接下来，我们需要进行三电平光伏并网逆变器的设计。

设计的关键步骤包括选择逆变器拓扑、选择开关器件以及设计控制策略。

逆变器拓扑的选择可以参考现有的研究成果和文献，如全桥拓扑、H桥拓扑等。

开关器件的选择需要考虑功率损耗、效率、成本等因素。

对于控制策略的设计，可以采用比例积分控制器，根据输入输出电流电压进行调节和控制。

设计完成后，我们可以使用电路仿真软件进行三电平光伏并网逆变器的仿真。

常用的电路仿真软件包括PSIM、Simulink等。

通过仿真，可以验证逆变器的性能以及输出波形是否满足要求。

在仿真过程中，需要输入逆变器的直流电源电压、负载的电阻值以及逆变器的控制信号等参数，以获取准确的仿真结果。

总结起来，三电平光伏并网逆变器的设计和仿真需要进行逆变器拓扑选择、开关器件选择以及控制策略设计等关键步骤，并可以通过电路仿真
软件进行验证。

这种逆变器在光伏发电系统中具有重要的应用价值，可以提高发电系统的效率和稳定性。

基于PQ下垂控制的逆变器并联系统仿真研究朱永祥;肖强晖;童圣骁【摘要】The theory of wireless parallel operation of inverter based on droop characteristics is analyzed. Through improving the method of traditional PQ droop control prolapsed characteristics, we find the in- verter non-attached parallel control method that can be used for photovoltaic (PV) grid system. The simu- lation of MATLAB/Simulink is done. The simulation show that this method can solve well the circulation problems among the parallel system inverter modules when the system output filter parameters change.%针对太阳能光伏发电系统并网的特点，分析基于功率下垂特性的逆变器无连接线并联控制的基本原理，通过对传统PQ法并联控制的下垂特性进行改进，得出一种可用于光伏并网系统的逆变器无连线并联控制方法，并进行MATLAB／Simulink仿真．仿真结果表明，该方法在系统输出滤波器参数变化时，能较好地解决并联系统逆变器模块间的环流问题．【期刊名称】《湖南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(022)004【总页数】3页(P10-12)【关键词】并联;逆变器;PQ下垂控制【作者】朱永祥;肖强晖;童圣骁【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院,株洲412008;湖南工业大学电气与信息工程学院,株洲412008;湖南工业大学电气与信息工程学院,株洲412008【正文语种】中文【中图分类】TM460 引言随着太阳能光伏并网发电日益发展，多台逆变器并联运行，成为光伏并网发电的关键技术之一，是近几年研究的热点.逆变器并联控制主要有：集中控制、主从控制、分布逻辑控制和无连接线控制等方式.无连接线控制方式利用PQ下垂外特性，省略并联系统逆变器模块间的连接线，适用于相隔较远的分布式光伏发电系统.但并联系统的参数变化时，逆变器间环流问题尤为突出.根据光伏并网系统的需要，考虑逆变器输出线路电阻的存在，本文对传统的PQ下垂外特性进行改进，通过系统建模和MATLAB／Simulink仿真进行了验证.1 无连接线控制工作原理目前的逆变器无连线方案都是基于传统的PQ法下垂特性，实现一个逆变单元与其它并联的逆变单元互不影响，实现有功功率P和无功功率Q的均分.各并联单元之间无电气连接线，安装、维护更方便，运行可靠.在具体的控制实现上，则是由采样输出电压Vo与输出电感电流Io，计算P与Q，再通过下垂控制算法获得新的频率ω与幅值V，合成新的电压信号v＝Vsin（ωt），最后与给定的输入信号比较，形成并联系统控制的偏差信号.传统功率下垂特性忽略逆变器输出线路电阻效应，当调整P时会影响输出电压的幅值，调节Q时会影响输出电压的频率，会造成系统的正反馈，不能较好地解决逆变器间环流问题，导致系统运行可靠性降低.2 功率下垂特性的改进根据光伏并网系统的需要，其线路电阻效应是不容忽略的，必须对传统的PQ下垂特性曲线进行修正.图1 两台逆变器并联运行系统等效模型两台逆变器并联运行的等效模型如图1所示.设逆变器i（i＝1、2为逆变器模块的序号）的输出电压为Uoi∠φi，负载端电压为Uo∠0°，输出阻抗为Zi＝Ri＋jXi＝Z∠φ，输出电流为：逆变器并联系统环流定义为：可见系统环流产生的直接原因是各台逆变器输出电压幅值、相角有差别，调整输出电压的频率和幅值，减小系统环流，每台逆变器才能实现均流运行.逆变器i输出的复功率为：由式（1）、（3）可得：设两台逆变器的输出阻抗相等，Zi＝R＋jX＝，带入式（4）可得：采用矩阵T将P、Q分别改进，改进后的P、Q定义为：P′、Q′，则由式（5）得：则可将式（5）改写为：可以看出逆变器输出电压的相位仅取决于P′，幅值仅取决于Q′.设f0为逆变器空载频率，kp为频率衰减系数，kQ为电压幅值衰减系数，因此可将传统的PQ下垂特性改进为：改进后两台不同容量的逆变器并联下垂特性曲线如图2所示为.根据各逆变单元的实际P′、Q′值，可对各单元的频率和电压幅值进行调整，从而始终保持下垂斜率相等，实现负载电流的均分和环流抑制.图2 两台不同容量的逆变器并联下垂特性3 仿真系统实现3.1 系统控制结构逆变器并联系统中各模块以自己的有功功率P和无功功率Q为计算依据，调整输出电压的频率和幅值，使得每台逆变器实现均流运行.系统中逆变器模块一般采用传统的电流内环、电压外环等复合控制结构.改进后的逆变器控制结构如图3所示. 图3 基于P′Q′下垂控制的逆变器控制结构图3.2 P′Q′功率下垂控制器设置根据前文分析可知，P′Q′下垂控制器设置原理图如图4所示.图4 P′Q′下垂控制器设置原理图4 仿真结果及分析在MATLAB／Simulink中的元件库中，建立逆变器无连接线并联控制方式的模型，并进行系统仿真.4.1 仿真参数设置逆变器参数设置：输出电压AC 220V／50Hz，输出容量为3kVA，开关管全部选用IGBT，开关频率为20kHz，输出滤波电感为10mH，滤波电容为10μF，负载为22Ω纯电阻.控制模块参数设置：电流内环采用PI控制器，系数分别为Kp＝0.1，KI＝50；电压外环采用PI控制器，系数分别为Kp＝0.1，KI＝600.4.2 仿真结果在逆变器输出阻抗等参数变化时，仿真得到系统环流iH＝io1－io2波形，如图5所示.图5 逆变器系统环流波形根据逆变器并联系统的相对环流计算公式：，可以计算出三种情况下的系统相对环流分别为：0.19%，0.03%，1.5%.可知系统相对环流都比较小，波形的控制质量较好，改进后的PQ下垂外特性控制方法是一种较好的并联控制方法.5 结语根据分布式光伏发电并网系统的特性，考虑逆变器输出线路电阻引起并联系统较大环流，本文对传统的PQ下垂外特性进行改进，得出一种适用于光伏并网系统的无连线并联方法，并进行了仿真.仿真结果表明该方法在逆变器参数变化时，能较好地解决逆变器间环流问题，使得整个并联系统效率达到最优化目标.参考文献【相关文献】［1］沈坤，章兢，王坚.基于PQ下垂控制逆变器并联技术的列车辅助供电系统研究［J］.电工技术学报，2011，26（7）：223－229.［2］吴云亚，阚加荣，谢少军.逆变器无线并联系统的建模与仿真［J］.系统仿真学报，2009，21（12）：3807－3812.［3］周玉柱，茆美琴，苏建徽.基于功率下垂特性的逆变器无线并联控制技术［J］.电力电子技术，2007，41（4）：9－11.［4］王立建，王明渝，刘洋，等.一种新型的电压源逆变器并联控制策略［J］.电力系统保护与控制，2012，40（2）：52－55.［5］王博.基于光伏并网的逆变器并联技术的研究［D］.合肥：合肥工业大学，2009.［6］肖岚，李睿.电压电流双闭环控制逆变器并联系统的建模和环流特性分析［J］.电工技术学报，2006，21（2）：52－55.。

基于SVPWM三相并网逆变器仿真报告目录1. SVPWM逆变器简介 (1)2. SVPWM逆变器基本原理 (2)2.1. SVPWM调制技术原理 (2)2.2. SVPWM算法实现 (5)3. SVPWM逆变器开环模型 (11)3.1. SVPWM逆变器开环模型建立 (11)3.2. SVPWM逆变器开环模型仿真分析 (14)4. SVPWM逆变器闭环模型 (16)4.1. SVPWM逆变器闭环模型建立 (16)4.2. SVPWM逆变器闭环模型仿真分析 (17)1.SVPWM逆变器简介三电平及多电平空间矢量调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)法是建立在空间矢量合成概念上的PWM方法。

它以三相正弦交流参考电压用一个旋转的电压矢量来代替，通过这个矢量所在位置附近三个相邻变换器的开关状态矢量，利用伏秒平衡原理对其拟和形成PWM波形。

空间矢量调制方法在大范围调制比内有很好的性能，具有很小的输出谐波含量和较高的电压利用率。

而且这种方法对各种目标的控制相对容易实现。

SVPWM技术源于三相电机调速控制系统。

随着数字化控制手段的发展，在UPS/EPS、变频器等各类三相PWM逆变电源中得到了广泛的应用。

与其他传统PWM技术相比，SVPWM技术有着母线电压利用率高、易于数字化实现、算法灵活便于实现各种优化PWM技术等众多优点。

2. SVPWM 逆变器基本原理2.1. SVPWM 调制技术原理SVPWM 的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。

在某个时刻，电压矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。

两个矢量的作用时间可以一次施加，也可以在一个采样周期内分多次施加，这样通过控制各个电压矢量的作用时间，使电压空间矢量接近按圆轨迹旋转，就可以使逆变器输出近似正弦波电压。

《电气工程综合训练III》报告设计题目：三相并网逆变器分析、设计与仿真专业班级：学生姓名：学生学号：指导老师：许完成日期：2016年1月13日江苏大学·电气信息工程学院1.训练题目：三相并网逆变器分析、设计与仿真2.训练目标：通过本课程的综合训练，掌握电力电子变换器及其控制系统的数学建模、性能分析、参数设计和基于PSIM软件的仿真验证，为后续毕业设计及未来工作与科研奠定一定的电气工程综合实践基础。

3.训练内容：三相并网逆变器的并网原理与数学模型，基于PI控制器的矢量控制策略及参数设计，三相SVPWM调制技术，三相软件PLL技术及参数设计，三相并网逆变器系统的PSIM仿真分析。

N4.训练要求：独立完成训练内容，正确分析工作原理，合理设计相关参数，正确搭建仿真模型，有效获得仿真结论，作业封面全班统一，文字图表布局整齐，采用A4纸张打印并装订。

一、新能源发电与并网技术新能源是指传统能源之外的各种形式能源，包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能和海洋能。

新能源发电是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装，它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也能直接接入配网，与公共电网一起为用户提供电能。

新能源发电主要包括：光伏发电系统、风力发电系统、燃料电池、水能发电系统、海洋能发电系统、地热能发电系统、生物质发电装置以及储能装置等。

根据用户及使用目的的不同，新能源发电可用于备用电站、电力调峰、冷热电联供以及边远地区的独立供电等多种用途。

中小容量燃气轮机发电、风力发电机组以及以直流电形式存在的太阳能光伏电池、燃料电池等分布式电源发出的电能无法直接供给交流负荷，须经一定的接口并网。

分布式发电并网接口方式分电力电子逆变器接口和常规旋转电机接口类，前者在体积、重量、变换效率、可靠性、电性能等方面均优于后者，目前主要装置是并网逆变器。

逆变器的拓扑结构是关键，关系到逆变器的效率和成本。

一方面新能源大规模并网要求电网不断提高适应性和安全稳定控制能力，主要体现在：电网调度需要统筹全网各类发电资源，使全网的功率供给与需求达到实时动态平衡，并满足安全运行标准；电网规划需要进行网架优化工作，通过确定合理的大规模新能源基地的网架结构和送端电源结构，实现新能源与常规能源的合理布局和优化配置；输电环节需要采用高压交／直流送出技术，提升电网的输送能力，降低输送功率损耗。