基于軟開關(guān)技術(shù)的微功率光伏逆變器

【摘要】：光伏逆變器是利用太陽能源的主要設(shè)備之一,在綠色能源越來越受到重視的當(dāng)今社會,得到了迅速發(fā)展。微逆變器不同于占地面積巨大的集中式光伏電站,具有抗局部陰影能力強、可分布式安裝就地并網(wǎng)等特點,得到了廣泛關(guān)注。本文通過對微型逆變器結(jié)構(gòu)進行分析,選用了新穎的Boost半橋拓?fù)浜蛢蓸O式、帶隔離結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案對微型光伏并網(wǎng)逆變器進行設(shè)計。本文對兩極式光伏并網(wǎng)逆變器中核心部件直流升壓部分進行了較為深入的分析研究。首先,以Boost半橋電路為研究對象,分析了拓?fù)涞墓ぷ髟?。對軟開關(guān)的實現(xiàn)進行了理論推導(dǎo)和仿真驗證,并設(shè)計了利用漏感諧振的磁集成變壓器,有效的減小了開關(guān)損耗。其次,為了提高光電轉(zhuǎn)換效率,在分析比較四大常用最大功率追蹤方法的基礎(chǔ)上,提出了一種新的MPPT控制算法,在動態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)精度上都得到了很大的改善。然后,設(shè)計了基于無差拍的電壓前饋補償逆變控制器,保持了無差拍控制算法的良好動態(tài)性能,同時也增強了系統(tǒng)的魯棒性。根據(jù)系統(tǒng)的整體設(shè)計方案,本文最后給出了系統(tǒng)中重要參數(shù)的計算,以及輔助電路、控制電路和軟件的設(shè)計和選擇。對拓?fù)浜涂刂品绞竭M行了仿真檢驗,在仿真的結(jié)果基礎(chǔ)上,試制了直流升壓部分的原理樣機進行了驗證試驗,實驗結(jié)果驗證了本文所提方法的有效性和可行性。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 軟開關(guān) 最大功率追蹤技術(shù) 數(shù)字控制 并網(wǎng)控制
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464;TM615
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-25
• 1.1 課題研究背景7-8
• 1.2 光伏發(fā)電技術(shù)的簡要介紹8-10
• 1.3 光伏發(fā)電技術(shù)的結(jié)構(gòu)10-13
• 1.4 光伏發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)13-22
• 1.4.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13-18
• 1.4.2 最大功率點跟蹤技術(shù)18-21
• 1.4.3 并網(wǎng)控制技術(shù)21-22
• 1.4.4 保護技術(shù)22
• 1.5 微型光伏并網(wǎng)逆變器的組成和工作過程22-23
• 1.6 課題研究內(nèi)容23-25
• 第二章 直流升壓電路的研究與設(shè)計25-44
• 2.1 Boost半橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)工作分析25-28
• 2.2 直流升壓電路拓?fù)滠涢_關(guān)分析28-37
• 2.2.1 軟開關(guān)原理28-29
• 2.2.2 Boost半橋拓?fù)滠涢_關(guān)分析29-34
• 2.2.3 磁集成技術(shù)34-37
• 2.3 直流升壓電路最大功率追蹤控制策略37-44
• 2.3.1 最大功率點追蹤基本原理及常用算法37-41
• 2.3.2 改進型最大功率追蹤算法的實現(xiàn)41-44
• 第三章 逆變電路的研究與設(shè)計44-53
• 3.1 并網(wǎng)逆變器的分類44-48
• 3.1.1 逆變器的控制原理和策略45-47
• 3.1.2 脈寬調(diào)制方式的選擇47-48
• 3.2 基于電壓前饋的無差拍復(fù)合控制方法48-53
• 3.2.1 無差拍電流控制基本原理49-51
• 3.2.2 電壓前饋控制原理51-53
• 第四章 光伏并網(wǎng)逆變器軟硬件設(shè)計53-65
• 4.1 硬件電路設(shè)計53-62
• 4.1.1 直流升壓主要參數(shù)設(shè)計53-57
• 4.1.2 逆變器主要參數(shù)設(shè)計57-59
• 4.1.3 采樣電路設(shè)計59-61
• 4.1.4 輔助電路設(shè)計61-62
• 4.2 控制電路設(shè)計62-65
• 4.2.1 單片機簡介62
• 4.2.2 主程序及中斷程序設(shè)計62-65
• 第五章 仿真分析與實驗結(jié)果65-73
• 5.1 系統(tǒng)的建模與仿真65-70
• 5.1.1 最大功率追蹤的仿真實驗65-66
• 5.1.2 逆變并網(wǎng)的仿真波形66-70
• 5.2 最大功率追蹤實驗70-73
• 總結(jié)與展望73-74
• 1 本文主要工作73
• 2 今后工作展望73-74
• 參考文獻74-77
• 致謝77-78
• 個人簡歷78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成與發(fā)表的論文79
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的研究項目79

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