并網(wǎng)光伏微型逆變器研究

【摘要】：太陽能作為一種無污染的可再生能源，在能源日益緊張的今天，已成為全球各國紛紛向新能源領(lǐng)域進(jìn)軍的熱點(diǎn)光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心，正不斷地向高效率高可靠性高功率密度及低成本方向發(fā)展而微型逆變器能克服傳統(tǒng)集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)在局部陰影下的最大功率跟蹤問題，近幾年來更成為研究的焦點(diǎn)本文以光伏并網(wǎng)微型逆變器為研究對象，緊緊抓住幾個關(guān)鍵技術(shù)問題，對硬件原理以及控制策略進(jìn)行了詳細(xì)分析，研制了一種交錯反激式光伏并網(wǎng)微型逆變器 研究了局部陰影下光伏陣列的輸出特性，指出了傳統(tǒng)集中式光伏逆變器的局限性，突出體現(xiàn)了微型逆變器在最大功率跟蹤上充分利用太陽能資源以及防止熱斑現(xiàn)象發(fā)生的優(yōu)勢；總結(jié)了微型逆變器領(lǐng)域目前使用最廣泛的兩種反激逆變器的拓?fù)洌敿?xì)分析了其工作原理并網(wǎng)原理，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，折中考慮選擇了有源鉗位交錯反激拓?fù)洌恢胤治隽朔醇な侥孀兤鞲鞑糠值膿p耗，根據(jù)微型逆變器高效率的要求，采用軟開關(guān)技術(shù)減少了功率開關(guān)元件的損耗，實(shí)現(xiàn)了漏感能量的回收；為克服電解電容的壽命問題，從功率解耦原理出發(fā)，針對兩種常見解耦電路，進(jìn)行了詳細(xì)的分析與比較，并通過仿真分析證明了解耦電路的可行性 在控制策略方面，具體分析了反激變換器的兩種工作模式，通過對其優(yōu)缺點(diǎn)的研究，采用了一種DCM和BCM混合控制模式，簡化了控制環(huán)路，又提高了并網(wǎng)波形質(zhì)量在MPPT控制策略方面，針對微逆變器低成本的要求，采用無電流傳感器的單增量電導(dǎo)法，省去電流傳感器，既節(jié)約成本又減小逆變器的體積；鑒于分布式并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)對入網(wǎng)電流的嚴(yán)格要求，對電網(wǎng)電流建立了DCM模式下的反激變換器模型，并給出了MATLAB仿真結(jié)果 在分析和仿真的基礎(chǔ)上，搭建230w光伏微型逆變器實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)現(xiàn)微逆變器基本功能，驗(yàn)證理論分析的可行性并針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了切實(shí)可行的優(yōu)化設(shè)計(jì) 【關(guān)鍵詞】：局部陰影 微逆變器 功率解耦 有源鉗位 單增量電導(dǎo)法MPPT
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 微型逆變器的發(fā)展與研究概述10-12
• 1.1.1 微型逆變器的研究背景及優(yōu)勢11-12
• 1.2 局部陰影下光伏陣列的輸出特性12-16
• 1.2.1 串聯(lián)型光伏組件在局部陰影下的輸出特性13-14
• 1.2.2 并聯(lián)型光伏組件在局部陰影下的輸出特性14-16
• 1.3 微逆變器的關(guān)鍵技術(shù)16-17
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 微型逆變器拓?fù)溲芯?/span>19-31
• 2.1 微逆變器拓?fù)涓攀?/span>19
• 2.2 反激式微型逆變器19-23
• 2.2.1 反激逆變器工作原理20
• 2.2.2 電流閉環(huán)參考信號的設(shè)計(jì)20-23
• 2.2.3 正弦半波參考電流信號的補(bǔ)償校正23
• 2.3 準(zhǔn)諧振反激式逆變器23-26
• 2.4 有源鉗位反激式逆變器26-29
• 2.5 兩種控制方式對比分析29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第三章 微型逆變器軟開關(guān)技術(shù)及功率解耦控制31-40
• 3.1 微逆變器軟開關(guān)技術(shù)31-34
• 3.1.1 微逆變器損耗分析31-33
• 3.1.2 有源鉗位漏感能量吸收33-34
• 3.2 微逆變器功率解耦技術(shù)34-39
• 3.2.1 功率解耦技術(shù)概述34-35
• 3.2.2 功率解耦的實(shí)現(xiàn)策略35-36
• 3.2.3 幾種功率解耦電路的比較36-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 微型逆變器控制策略研究40-59
• 4.1 交錯反激逆變器工作模式分析40
• 4.2 微逆變器的 MPPT 控制策略40-45
• 4.2.1 典型的 MPPT 控制策略40-41
• 4.2.2 兩種自尋優(yōu)方法的比較41-42
• 4.2.3 單增量法 MPPT 控制策略42-45
• 4.3 交錯反激逆變器并網(wǎng)電流環(huán)控制45-56
• 4.3.1 DCM 反激變換器建模45-50
• 4.3.2 斷續(xù)工作模式下的傳遞函數(shù)50-54
• 4.3.3 電流環(huán)建模54-56
• 4.4 微型逆變器仿真56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)及系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)59-64
• 5.1 并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-60
• 5.2 過零點(diǎn)畸變60-61
• 5.3 單級式并網(wǎng)逆變器直流母線崩潰問題61-62
• 5.4 提高并網(wǎng)逆變器歐洲效率62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 總結(jié)與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果70-71
• 致謝71-72
• 附件72

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