硕 士 学 位 论 文

题 目:基于MATLAB的大功率光伏并网逆变器的设计

研 究 生

专　 业 新能源电力及其控制

指导教师

完成日期 2016年03月

杭州电子科技大学硕士学位论文

基于MATLAB的大功率光伏并网

逆变器的设计

研 究 生：

指导教师：

2016年03月

Dissertation Submitted to Hangzhou

for the Degree of Master

The Design of High Power Photovoltaic Grid-connected Inverter

Based on MATLAB

Candidate:

Supervisor:

March, 2016

杭州电子科技大学

学位论文原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

论文作者签名： 日期： 年 月 日

学位论文使用授权说明

本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密论文在解密后遵守此规定)

论文作者签名： 日期： 年 月 日

指导教师签名： 日期： 年 月 日

摘要

在传统化石能源将要耗尽的今天，新能源作为一种新兴的能源利用方式受到了全世界各国的广泛关注，相对于传统能源而言，新能源发电的方式不会对环境产生污染，这也为世界瞩目的环境问题贡献了一份力量。太阳能发电作为最具潜力的未来能源之一，发展前景十分广阔，是未来新能源发电不可缺少的中坚力量。为此，需要加大太阳能发电相关研究的投入力度。

文章以大功率三相光伏发电并网系统的主要研究对象，以光伏并网逆变器稳定、高效、低谐波运行为目标，将三相光伏发电并网系统分为三个环节，即光伏阵列输入环节、中间逆变环节以及逆变器输出滤波环节，各部分对应的主要研究内容涉及MPPT算法、并网控制策略与滤波器结构的设计三部分，分析每个环节的发展现状与所用关键技术的优缺点，为接下来的研究指明方向。

1.针对于MPPT算法，在建立光伏序列数学与仿真模型的基础上，分析了常用追踪算法不足以追踪多极点情况下光伏最大输出功率点的问题，并在该问题的基础上引入了适用于多极点寻优的粒子群优化算法，该方法能在光伏阵列输出特性出现多极点的情况下准确的追踪到最大功率点。

2.在研究常用PI并网控制策略的基础上，引入了设计与控制更为简单的PR控制策略，并在PR控制的基础上介绍了准PR控制的理念与参数设计方法，提升了三相光伏系统的稳定性以及抗电网电压干扰的能力。

3.在对光伏三相逆变系统常用的LC与LCL滤波器滤波性能研究的基础上，引入了滤波效果更强的谐振型滤波器，即LLCL滤波器，提升了滤波器的滤波性能，有效的降低了逆变系统输出进网电流的总谐波含量。

为了验证提出的方法与结构设计的有效性和优越性，文章的最后根据建立的整个三相光伏发电并网系统的MATLAB仿真模型，对前文所叙述的内容进行了仿真实验验证，实验结果证明了所提方法的有效性与优越性。

关键词：光伏阵列；MPPT算法；双闭环控制；PR控制；谐振型滤波器；MATLAB

ABSTRACT

The traditional fossil fuels will be exhausted under the current social conditions, the new energy as a new mode of energy utilization has been extensive attention- getting all over the world. Compared with the traditional energy, the new energy power generation will not pollute the environment a