提升太陽能光伏發(fā)電逆變器效率的研究

【摘要】：針對提升太陽能光伏發(fā)電逆變器效率的問題，分析了國內(nèi)外太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀，并根據(jù)太陽能光伏發(fā)電原理，對其進(jìn)行了研究比較，采用降低驅(qū)動(dòng)損耗和開關(guān)損耗的辦法，來提升光伏發(fā)電逆變器的效率。 器件選擇方面，應(yīng)用較為廣泛的場效應(yīng)管(MOSFET)和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)進(jìn)行性能比較，分別對其構(gòu)成的逆變電路進(jìn)行分析，選擇性能好、損耗低的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，作為驅(qū)動(dòng)電路與逆變電路的功率開關(guān)管。驅(qū)動(dòng)電路部分選擇EXB841構(gòu)成的集成電路，由于其自身擁有過電流保護(hù)電路，可以相對簡化外部電路的設(shè)計(jì)，通過改變IGBT柵極上串聯(lián)電阻的連接方式并加入二極管的方式，來優(yōu)化EXB841構(gòu)成的集成電路，進(jìn)而達(dá)到減少驅(qū)動(dòng)損耗的目的，最終提升驅(qū)動(dòng)效率。 逆變電路部分，使用移相全橋零電壓零電流電路結(jié)構(gòu)，通過添加輔助電路可以減少一部分有效功率的損耗。采用移相控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是等效開關(guān)頻率加倍,而損耗不加倍，零電壓零電流開關(guān)可以減小開關(guān)損耗，全橋逆變電路也優(yōu)于推挽式逆變電路。運(yùn)用三者結(jié)合的方式來優(yōu)化太陽能光伏發(fā)電逆變器系統(tǒng)，從而減小逆變部分的開關(guān)損耗，提升了逆變部分的工作效率。 根據(jù)上述解決方案，經(jīng)過部分實(shí)驗(yàn)研究，對降低整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)損耗和開關(guān)損耗做了進(jìn)一步驗(yàn)證，為提升太陽能光伏發(fā)電逆變器效率提供了參考依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 光伏系統(tǒng) 絕緣柵雙極晶體管IGBT 逆變器
【學(xué)位授予單位】：遼寧石油化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 國內(nèi)外太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.1.1 國外太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.1.2 國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2 本課題研究的意義與解決重點(diǎn)的問題12-13
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)安排13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-16
• 2 太陽能光伏發(fā)電原理16-22
• 2.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類16-18
• 2.1.1 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)16-17
• 2.1.2 獨(dú)立系統(tǒng)17
• 2.1.3 混合發(fā)電系統(tǒng)17-18
• 2.2 太陽能光伏發(fā)電的基本構(gòu)造18-19
• 2.3 太陽能與自然因素的影響19-20
• 2.3.1 太陽的物理性質(zhì)19
• 2.3.2 輻射資源與地理?xiàng)l件19-20
• 2.3.3 太陽能資源的分布20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 3 光伏發(fā)電的幾個(gè)研究方向22-42
• 3.1 太陽能電池22-26
• 3.1.1 影響太陽能電池的主要因素22-24
• 3.1.2 太陽能電池種類24-25
• 3.1.3 太陽能電池組件25-26
• 3.1.4 蓄電池26
• 3.2 最大功率點(diǎn)跟蹤26-33
• 3.2.1 最大功率點(diǎn)跟蹤的基本原理26-29
• 3.2.2 實(shí)現(xiàn)方法29-33
• 3.3 孤島效應(yīng)的防治33-35
• 3.3.1 孤島效應(yīng)產(chǎn)生的原因33-34
• 3.3.2 影響孤島效應(yīng)的因素34
• 3.3.3 檢測孤島效應(yīng)技術(shù)的方法34-35
• 3.4 逆變電路的研究35-40
• 3.4.1 DC-DC 基本原理36-38
• 3.4.2 DC-AC 基本原理38-39
• 3.4.3 逆變技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 4 MOSFET 與 IGBT 簡單電路比較42-46
• 4.1 MOSFET 工作原理42
• 4.2 IGBT 工作原理42-43
• 4.3 簡單電路的比較43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 5 驅(qū)動(dòng)損耗46-52
• 5.1 IGBT 對驅(qū)動(dòng)電路的要求46-48
• 5.2 EXB841 工作原理48-50
• 5.3 EXB841 驅(qū)動(dòng)電路的改進(jìn)50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 6 開關(guān)損耗52-66
• 6.1 軟開關(guān)52-54
• 6.2 移相全橋零電壓(ZVS)脈寬調(diào)制電路54-56
• 6.3 移相全橋零電流(ZCS)脈寬調(diào)制電路56-57
• 6.4 一種改進(jìn)的移相全橋零電壓零電流(ZVZCS)脈寬調(diào)制電路57-64
• 6.4.1 實(shí)現(xiàn)零電壓零電流(ZVZCS)開關(guān)相關(guān)方法58-59
• 6.4.2 移向控制方式59-60
• 6.4.3 輔助電路60-62
• 6.4.4 相關(guān)參數(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-64
• 6.5 本章小結(jié)64-66
• 7 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄72-74
• 致謝74-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76

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并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤技術(shù)研究    傅家祥;

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國內(nèi)最大單體太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目即將建成    韓戴男

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