开题报告--800W微型光伏发电并网逆变器设计
光伏发电并网逆变器的智能控制的开题报告
光伏发电并网逆变器的智能控制的开题报告一、项目背景与研究意义光伏发电技术是当前可再生能源领域的重要代表之一，其优点包括可再生、无排放、可分散等，因此备受关注。
然而，光伏发电系统的不稳定性和间歇性导致其在实际运行中受到很大的限制，这也是当前该技术亟需解决的重要问题之一。
其中，光伏发电并网逆变器的控制技术显得尤为重要，其稳定性和智能化程度是影响光伏发电系统性能指标的重要因素之一。
二、研究目标本研究旨在设计一种智能化的光伏发电并网逆变器控制系统，提高其运行稳定性和智能化程度，以实现系统运行性能的最优化，并对其进行系统性能测试和分析，为光伏发电技术的发展提供新的技术支持和理论指导。
三、研究内容1. 光伏发电并网逆变器智能控制算法的设计与优化；2. 基于物联网的光伏发电并网逆变器系统设计与实现；3. 基于现场实验的系统稳定性测试和性能分析；4. 系统性能比较和分析，探讨智能化的光伏发电并网逆变器的优势和局限性。
四、研究方法1. 系统需求分析和算法设计：通过文献调研和需求分析，设计光伏发电并网逆变器智能控制算法。
2. 系统实现：采用硬件开发和编程实现光伏发电并网逆变器系统的物联网接入和控制算法。
3. 系统测试与性能分析：在实验室条件下对光伏发电并网逆变器系统进行稳定性测试和性能分析，并比较分析系统性能。
五、论文结构及时间安排1. 第一章：绪论。
介绍研究背景、研究内容和目标，阐述研究意义和价值。
2. 第二章：光伏发电并网逆变器原理及控制系统。
介绍光伏发电和并网逆变器的基本原理和模型，分析传统控制算法。
3. 第三章：光伏发电并网逆变器的智能控制算法。
介绍智能化控制算法的设计和实现，包括基于神经网络、模糊逻辑等的控制策略。
4. 第四章：系统实现。
介绍系统硬件和软件设计与实现，包括物联网接入和控制算法的实现。
5. 第五章：系统测试与性能分析。
介绍实验环境和测试方法，分析系统性能指标。
6. 第六章：总结与展望。
对本文研究进行总结，对未来研究进行展望。
并网逆变器设计开题报告
并网逆变器设计开题报告1. 引言并网逆变器是一种将直流电转换为交流电并与电网连接的设备。
它广泛应用于太阳能发电和风力发电等可再生能源系统中。
本文将介绍并网逆变器设计的背景和目的，并提出实施该项目的计划。
2. 设计背景和目的随着可再生能源的快速发展，太阳能发电和风力发电系统在世界各地得到广泛应用。
然而，这些系统产生的电能通常是直流的，而大部分家庭和工业设备使用的是交流电。
为了将可再生能源系统产生的直流电能有效地接入电网，并网逆变器成为必不可少的设备。
本次设计的目的是设计一种高效可靠的并网逆变器，以实现直流到交流的转换，并能够有效地将电能注入电网。
通过使用这种并网逆变器，我们可以实现可再生能源系统的最大化利用，减少能源的消耗和环境污染。
3. 设计计划本设计将分为以下几个阶段进行：3.1. 需求分析首先，我们需要进行需求分析，确定该并网逆变器的基本要求。
考虑到使用环境、输出功率要求、效率要求等因素，我们将明确设计的目标和限制条件。
3.2. 电路设计在完成需求分析之后，我们将进行电路设计。
这将包括选择逆变器拓扑结构、电路元件选型和设计电路各部分的工作原理。
3.3. 控制策略设计并网逆变器的控制策略对其性能至关重要。
在这个阶段，我们将研究不同的控制策略，并选择最适合我们设计的策略。
同时，我们将设计适当的反馈控制系统，确保逆变器在各种工作条件下稳定运行。
3.4. 硬件实现一旦电路设计和控制策略确定，我们将开始进行硬件实现。
这将涉及到电路板设计、元件的布局和连接。
3.5. 软件开发除了硬件实现，我们还需要进行软件开发。
我们将编写逆变器的控制程序，并进行仿真和调试。
3.6. 性能测试和优化最后，我们将对设计的并网逆变器进行性能测试，并根据测试结果进行优化。
这将包括功率输出、转换效率和稳定性等方面的测试和改进。
4. 预期结果与意义通过本设计，我们预计可以设计出一种高效可靠的并网逆变器。
这种逆变器在将直流电转换为交流电的过程中具有较高的转换效率和稳定性。
光伏并网逆变器的研究的开题报告
光伏并网逆变器的研究的开题报告
一、研究背景：
随着全球气候变暖及环保意识的提升，可再生能源的应用越发广泛。
光伏发电系统作为一种环保清洁型能源发电系统，已经被广泛应用。
然而，光伏系统发出的电能
是直流电，而实际上市电及用电设备运行时需要的是交流电，因此需要光伏并网逆变
器将其转换为交流电。
随着光伏发电系统市场的不断扩大，对光伏并网逆变器的要求
也越来越高，如稳定性、效率、并网能力等。
二、研究目的：
该研究旨在探索光伏并网逆变器的控制策略和技术手段，提高其电能转换效率和并网性能，使其更好地适应光伏发电系统的需求。
三、研究内容：
1. 光伏发电系统的基本原理和结构；
2. 光伏并网逆变器的基本结构和分类；
3. 光伏并网逆变器的控制策略研究；
4. 光伏并网逆变器的效率及并网性能优化研究；
5. 实验验证。
四、研究方法：
1. 文献调研法，对光伏发电系统和光伏并网逆变器的基本原理及技术进行了解和研究；
2. 理论计算法，对光伏并网逆变器的效率及并网性能进行分析；
3. 实验验证法，对光伏并网逆变器的控制策略、效率及并网性能进行实验验证。
五、预期成果：
1. 探索光伏并网逆变器的控制策略和技术手段，提高其电能转换效率和并网性能；
2. 优化光伏并网逆变器的效率和并网性能；
3. 发表相关学术论文和科技论文。
光伏并网微逆变器状态监测系统的设计与实现的开题报告
光伏并网微逆变器状态监测系统的设计与实现的开题报告一、选题背景及意义随着经济和社会的发展，国家对可再生能源（尤其是光伏能源）的重视和投入逐渐增加。
由于不稳定的天气条件和用户对能源的需求，太阳能电池安装必须发生在用户现有的电网上，需要将太阳能电池阵列并网接入到电网中以实现光伏发电可持续性。
光伏发电中，微逆变器在起到光伏电池的直流电到交流电转换作用的同时，也对于保护网内消费者和供电网络具有极大的重要性。
因而，建立光伏微逆变器实时监测系统，保障光伏电池组有更高的运作效率和更好的安全性，有着非常重要的意义。
现有的光伏微逆变器监测系统普遍存在监测信息显示不够直观、并网性能不足、监控数据传输不安全等问题。
因此，本论文旨在研制一种完备的光伏并网微逆变器状态监测系统，设计实现具有实时监测、数据分析、并网性能和安全等优点。
二、主要内容与技术路线本系统旨在实现对光伏微逆变器的实时监控、数据采集和分析、并网优化、故障报告等一系列功能，并提供对监测信息的可视化操作，以方便用户进行光伏发电情况的查看和监控。
本系统主要分为硬件和软件两部分：硬件部分：1. 微逆变器：选用微型逆变器方案，实现 DC 电量转换 AC 电量，并向公用电网供应。
2. 传感器：选用一些特殊传感器，如电流互感器、电压传感器、温度传感器等，监测光伏组件和微逆变器的状态和性能指标。
3. 控制器：为传感器和微逆变器提供控制器和集成电路等控制装置，并可以与用户的计算机或移动设备进行通信。
软件部分：1. 网络模块：系统模块之间采用 ModBus 网络协议实现，方便掌握微逆变器的实时状态。
2. 并网优化：采用逆变器 PWM 控制技术，优化 ACC 算法、电压稳定控制、电流限制等，确保光伏电池在正常运行范围内。
3. 数据可视化：将监测数据实时显示在用户的计算机或移动设备上，方便用户进行光伏电池组的管理和运营。
三、预期结果本系统能够通过实时监测和数据分析实现光伏并网微逆变器运行情况的实时监控，为电力系统的安全发电提供保障；同时，本系统的设计和实现能够增强光伏电池组的可靠性、有效性和经济性，提高光伏发电的安全性和可靠性。
光伏并网发电功率逆变和保护技术的研究的开题报告
光伏并网发电功率逆变和保护技术的研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着环保意识的提高及燃煤等传统能源的限制，太阳能等新能源的应用得到了广泛的推广和应用，其中光伏并网发电系统是其中的一种重要应用形式。
然而，光伏并网发电系统中的逆变器存在着一定的技术瓶颈，比如逆变器转换效率低、质量不稳定、故障率高等问题，限制了光伏并网发电的发展。
因此，本研究旨在深入研究光伏并网发电系统中逆变器的功率逆变和保护技术，提高逆变器的工作效率和质量稳定性，保障光伏并网发电系统的高效稳定运行和发展，具有重要的实践和理论意义。
二、研究内容和方法1、研究内容（1）逆变器功率逆变技术综合分析目前主流的变频逆变技术，评估各种技术的优劣，探索适合光伏并网发电系统的逆变器功率逆变技术，对其进行优化和改进；（2）逆变器保护技术针对目前光伏并网发电系统中逆变器普遍存在的故障问题，分析故障原因，研究并建立逆变器保护技术，提高光伏并网发电系统的可靠性和稳定性；（3）测试与分析通过实验室和现场测试等方式，对逆变器功率逆变和保护技术进行专项检验，得出实验数据和分析结论，综合评估技术优劣。
2、研究方法（1）文献研究法：系统地查阅有关光伏并网发电系统中逆变器功率逆变和保护技术的文献，了解研究热点和前沿，建立理论基础；（2）数据实验法：通过实验室和现场测试等多种方式，获取逆变器功率逆变和保护技术的实验数据，分析并得出相关结论；（3）模拟仿真法：采用Matlab等模拟软件，模拟逆变器的工作状态和物理特性，分析其内部原理及不同参数变化对逆变器性能的影响。
三、预期目标和研究进展本研究的预期目标是研究出一种优化的光伏并网发电系统中逆变器功率逆变和保护技术，提高系统的发电效率和质量稳定性。
研究的进展如下：目前已经完成文献研究和实验室测试，对目前的逆变器功率逆变技术和保护技术进行了深入分析，研究建立了一套系统性的逆变器保护技术，并对系统进行了优化，达到了预期目标的一部分，下一步将展开现场测试和模拟仿真，预计在两年内完成研究任务。
小型独立光伏发电系统逆变器的设计【开题报告】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化小型独立光伏发电系统逆变器的设计1选题的背景、意义进入2 1世纪，能源问题成为全世界共同关注的十大焦点问题之首。
太阳能是绿色无污染的新能源，太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
它一方面节约了大量的煤炭等不可再生能源，另一方面由于不产生任何污染，减少了对环境再处理的大量资金投入。
目前，世界上很多发达国家对在城市大规模建设并网光伏系统都非常重视。
太阳能开发发利用技术发展很快，特别是70年代爆发的世界性的石油危机有力地促进了太阳能的开发与利用。
经过近半个世纪的努力，太阳能光热利用技术及其产业异军突起，成为能源工业的一支生力军。
利用太阳能的方式很多，主要有“太阳能发电”、“太阳能热利用”、“太阳能动力利用”、“太阳能光化利用”、“太阳能生物利用”和“太阳能光一光利用”等。
由于电能是现代工业中最常用的直接能源，因此由太阳能直接转化成电能是太阳能利用中的最具有前景的方式，而太阳能光伏发电是最重要的形式[1]。
我国“十五”期间成功实施的“光明工程"、“屋顶光伏示范工程"等项目，为我国光伏发电技术的推广应用奠定了良好的基础。
我国已经把开发利用光伏发电等可再生能源作为发展的优先领域，最近国家发改委公布了我国可再生能源中长期规划：至2010年我国光伏发电总装机容量累计目标为400MW；至2020年，全国可再生能源开发利用总量在能源供应结构中的比重目标提高到15％左右，其中光伏发电将占有较大的比重。
目前，我国北京、上海、深圳等地相继推出了光伏建筑一体化并网发电示范工程，为我国光伏发电系统的推广应用创造了良好的市场前景，可见，未来我国光伏产业将得到高速发展[3]。
在光伏发电中，逆变器是至关重要的一个组成部分。
太阳能逆变器可分为三种型式：离线型或称之为独立型，此种逆变器由电池供电，产生方波或正弦波型式的交流输出，提供独立系统的用电，但无法与市电并联。
光伏并网逆变器的研究与实践的开题报告
光伏并网逆变器的研究与实践的开题报告一、选题背景随着环境保护意识的不断提升，太阳能等可再生能源逐渐成为了人们关注的热点。
在太阳能的发电系统中，光伏并网逆变器是将直流电转换为交流电并与公用电网连接的重要设备之一。
光伏并网逆变器的性能、效率对系统的整体运行质量具有决定性的影响。
因此，针对该领域进行深入的研究和实践，不仅有助于提高光伏发电系统的效率和稳定性，也有望为推动新能源产业的发展提供有益的帮助和参考意见。
二、选题目的本文拟在调研光伏并网逆变器的基础上，深入分析其工作原理与性能特点，并结合实际操作与应用要求，设计出最佳的控制策略和参数配置方案。
三、选题内容1. 光伏发电系统简介2. 光伏并网逆变器工作原理3. 光伏并网逆变器的性能指标及测试方法4. 光伏并网逆变器的控制策略与参数配置方案5. 结合实际生产的应用案例总结四、研究方法1. 文献调查法：通过查阅相关的研究文献，全面梳理和掌握该领域的最新发展动态和热点问题。
2. 实验研究法：选用适当的测试设备和测试方法，针对光伏并网逆变器的性能指标进行实验测试，并结合数据分析来评估其性能。
3. 管理与控制方法：基于实验数据和理论研究成果，设计适宜的控制策略和参数配置方案，实现逆变器系统的优化控制。
五、预期结果通过对光伏并网逆变器的深入研究，本文将得到以下预期结果：1. 对光伏并网逆变器的工作原理和基本性能有更全面的了解和掌握。
2. 根据实验测试和数据分析，提出最佳的控制策略和参数配置方案，提升逆变器系统的效率和稳定性。
3. 结合实际操作需求，总结实际应用过程中出现的问题，提出相应的解决方案和应对策略。
六、结语通过该研究，将为光伏发电系统的运行和维护提供有益的指导建议，同时也将对推广可再生能源的普及和应用产生积极的促进作用。
光伏并网逆变器开题报告
本科毕业设计（论文）开题报告
题目光伏并网逆变器控制系统设计与仿真
指导教师孙滨
院（系、部）电气与控制工程学院
专业班级自动化11-4班
学号1105010420
姓名王雪
日期2015年4月2日
教务处印制
一、选题的目的、意义和研究现状
目的：
我国的能源供应结构里，煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分，但由于化石燃料的有限性和分布的不均匀性致使能源问题严峻，并且由于储存量有限，矿物能源正面临着枯竭的危险。新能源包括各种可再生能源和核能，而其中最理想的能源是太阳能。太阳能照射在地球上的能量非常巨大，大约四十分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费，特别是太阳能洁净、取之不尽、用之不竭，所以太阳能和其它形式的太阳能一起被誉为“人类的理想能源”。太阳能的利用主要包括热利用、化学利用和光伏利用。光伏利用的主要形式是光伏发电，有独立发电和并网两种工作方式。过去光伏发电大多采用独立供电方式，用于偏远无电地区，而且用于中小系统偏多。易受到诸如时间和季节的影响。随着电力电子技术的进步和控制理论的发展，光伏产业发生了巨大变化，已经开始向并网发电转变，并网发电已经成为光伏发电的发展趋势。
（2）简要介绍太阳能光伏发电的原理和工作特性以及光伏发电系统的分类和组成。
（3）满足光伏发电并网的要求，实现光伏发电并网系统的控制目标。
（4）通过分析比较当前流行的几种逆变电路的控制方法后，选取最适合的并网控制方法。
（5）对并网系统的主电路拓扑、控制策略、系统参数选择、最大功率点跟踪等几方面做详细的分析。
[3][赵为，余世杰，沈玉梁等.光伏并网发电系统的孤岛效应与防止策略[J].太阳能学报.2003（z1）：94～97
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方案二
采用无变压器形式主电路设计的逆变器电路图如图2所示。
图2 无变压器形式逆变器主电路
无变压器形式逆变器主电路由两级电路组成，DC-DC电路和DC-AC逆变电路。在DC-DC变换器中，Buck和Boost电路的效率最高，而效率对于光伏并网逆变器是非常重要的，所以在此升压部分选择Boost电路，Boost电路负责最大功率跟踪控制并把太阳能光伏阵列的输出电压升高至某一数值，确保逆变部分输入电压的稳定和降低损耗。。DC-AC部分仍采用单相桥式逆变电路，桥式逆变电路共有四个桥臂，每个桥臂由一个可控期间和一个反并联二极管组成，二极管起到反馈与续流的作用；功率器件为全控型开关器件。把桥臂1和4作为一对，桥臂2和3作为另一对，成对的两个桥臂同时导通，两对交替各导通180o，将直流电逆变为合适的交流电，输出与电网同频同相的电流。
光伏发电系统中逆变器是非常重要的部件，决定着系统的效率以及输出电流波形的质量。逆变器的拓扑有很多种，其中最常用的是全桥结构。为了降低光伏发电系统的成本，现在许多国家都在不遗余力的对高效逆变器进行研究。目前国际上一些知名公司的逆变器产品整机效率已经可以达到93%~95%。
2任务要求Biblioteka （1）完成电气原理图设计；
在本文设计的光伏并网系统中，太阳能光伏阵列输出的直流电压在100~170V。然后通过单相桥式逆变电路实现逆变，将直流母线的电压转换成正弦波电流，向电网输送功率，并在逆变环节实现最大功率跟踪控制的功能。控制芯片采用Ti公司的TMS320F240数字信号处理器，其高速的计算能力可以保证实时跟踪最大功率点，并向电网输出高品质电流。
本科毕业设计（论文）开题报告
题目：
800W微型光伏发电并网逆变器设计
的统的
学生姓名
学 号
教学院系
电气信息学院
专业年级
电气工程及其自动化2008级
指导教师
职 称
教授
单 位
1
1.1
逆变器是把直流电能转变成交流电（一般为220v/50Hz正弦或方波）。中小功率逆变器是户用独立交流光伏系统中重要的环节之一，其可靠性和效率对推广光伏系统、有效用能、降低系统造价至关重要，因而各国的光伏专家们一直在努力开发适于户用的逆变电源，以促使该行业更好更快地发展。
方案一
采用工频变压器形式主电路设计的逆变器主电路如图1所示。
图1工频变压器形式逆变器主电路
这种工频变压器形式的逆变器是在单相电压型全桥逆变电路输出加一个变压器，然后并入电网。光伏发电的系统输入直流电压为100~170V，二极管VD的单向导通特性可以防止光伏发电系统断电后电流逆流。电容C1起到平波作用，使得直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。单相桥式逆变电路，共有四个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成，功率器件为全控型开关器件。二极管起到反馈与续流的作用。把桥臂1和4作为一对，桥臂2和3作为另一对，成对的两个桥臂同时导通，两对交替各导通180o。单级式逆变器在逆变环节实现MPPT的功能，由于逆变电路产生的交流电压过低，需要变压器来升压，以达到合适的并网电压。
已经进入实用的光伏并网逆变器回路方式主要有3种：工频变压器绝缘方式、高频绝缘变压器和无变压器形式。根据这3种回路方式，可以将现在的光伏并网逆变器的拓扑结构分为3类，即工频变压器绝缘的单级拓扑结构、高频变压器绝缘的多级拓扑结构和无变压器的两级拓扑结构。本报告设计两种逆变器拓扑结构：工频变压器绝缘的单级拓扑结构、无变压器绝缘的两级拓扑结构，通过方案论证决定最终满足设计要求的最佳800W微型光伏发电并网逆变器设计方案。
（2）完成元器件参数计算和选型，列出设备选择清单；
（3）利用实验室现有的条件完成部分安装调试实验；
（4）完成设计报告，提交装订规范的书面设计报告和电子文档。
技术指标
逆变器额定输出功率： ；
逆变器输出单相交流电压： ；
逆变器输出单相交流电压： ；
光伏发电系统输入直流电压： 。
3
3.1
太阳能蓄电池一般是电压源，因此逆变器的主电路采用电压型。在与外网相联时，为电压型电流控制方式。在外电网停电时，独立运行为电压型电压控制方式。
在本文设计的光伏并网系统中，太阳能光伏阵列输出的直流电压在100~170V，经Boost电路升至合适值，并实现最大功率跟踪功能。然后通过单相桥式逆变电路实现逆变，将直流母线的电压转换成正弦波电流，向电网输送功率。控制芯片采用Ti公司的TMS320F240数字信号处理器，其高速的计算能力可以保证实时跟踪最大功率点，并向电网输出高品质电流。
方案比较与选择
工频变压器形式逆变器优点：由于只有一个环节，结构简单，效率高；采用工频变压器进行绝缘和变压，具有良好的抗雷击和消除尖波的性能。缺点主要有：为了追求效率、减少空载损耗，工频变压器的工作磁通密度选的比较低，因此质量大，约占逆变器的总质量的50%左右，逆变器外形尺寸也比较大；系统需要较高的直流输入，提高了系统成本；对最大功率点的跟踪没有设立独立的控制操作，使得系统可靠性降低、音频噪音大；由于单级式拓扑结构要在逆变环节中实现最大功率跟踪控制和逆变并网，控制对象之间的相互耦合增加了算法的设计难度。
本论文根据光伏发电并网系统的特点，设计一台额定功率为800W的微型光伏发电并网逆变器。该并网逆变器能实现最大功率点跟踪和实现反孤岛效应控制功能，控制部分采用TMS320F240型DSP作为电流跟踪方案，实现与电网电压同步的正弦电流输出。
1.2
目前我国在小功率逆变器上与国际处于同一水平，在大功率并网逆变器上，合肥阳光电源大功率逆变器2005年已经批量向国内、国际供货。该公司250KW、500KW等大功率产品都取得了国际、国内认证，部分技术指标已经超过国外产品水平，并在国内西部荒漠、世博会、奥运场馆等重点项目上运行，效果良好。