光伏并網(wǎng)微逆變器的研究

【摘要】：21世紀(jì)以來，能源問題和環(huán)境問題逐漸成為制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的兩大難題。因此太陽能、風(fēng)能和燃料電池等綠色可再生能源的高效利用越來越被人類所重視。太陽能作為清潔無污染的能源，憑借其分布廣、儲(chǔ)量無限的特點(diǎn)，正逐漸地從替代能源向基礎(chǔ)能源演化。光伏并網(wǎng)發(fā)電作為分布式發(fā)電的重要組成，必定會(huì)得到快速的發(fā)展。 光伏發(fā)電的發(fā)展方向主要為：MW級的大型光伏電站和5kW以內(nèi)的住宅用光伏供電。光伏并網(wǎng)微逆變器的功率在500W以內(nèi)，每一塊光伏組件配備一個(gè)微逆變器，保證每塊組件都能在最大功率點(diǎn)運(yùn)行，提高天氣多變條件下發(fā)電系統(tǒng)的太陽能利用率。 針對光伏微逆變器對變換器效率要求很高這個(gè)特點(diǎn)，本文研究了一種基于DCM/CCM混合工作的有源箝位反激變換器，使之應(yīng)用于電流源型微逆變器，并采用非互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)主開關(guān)管與輔助開關(guān)管的方式，轉(zhuǎn)移漏感能量到變壓器副邊，有效抑制了反激變換器原邊主開關(guān)管關(guān)斷時(shí)的電壓尖峰，使得反激變換器主開關(guān)管的耐壓降低，大大增加了效率優(yōu)化的可能性。本文闡述了該變換器的工作原理，分析了影響整機(jī)效率的各主要因素，給出了關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)參考，理論和仿真分析了損耗，并進(jìn)行了系統(tǒng)建模和閉環(huán)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略的可行性和在這種控制策略下變換器的高效率。 對整個(gè)微逆變器系統(tǒng)的硬件和軟件部分分別進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，基于DSP2812開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套220W光伏并網(wǎng)微逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)、最大功率點(diǎn)跟蹤和反孤島等基本功能。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)微逆變器 有源箝位反激 非互補(bǔ)驅(qū)動(dòng) 最大功率點(diǎn)跟蹤 反孤島 高效低成本
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12
• 1.2 微逆變器背景12-15
• 1.3 微逆變器的發(fā)展與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 發(fā)展過程15
• 1.3.2 研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4 課題研究內(nèi)容18-20
• 第二章 工作原理20-39
• 2.1 電流源型微逆變器拓?fù)錁?gòu)成20
• 2.2 反激變換器主開關(guān)管電壓箝位方式20-21
• 2.3 主電路拓?fù)?/span>21-23
• 2.4 非互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)控制的有源箝位反激工作原理23-27
• 2.5 最大功率點(diǎn)跟蹤27-30
• 2.5.1 常用的 MPPT 策略28-29
• 2.5.2 本課題所用的 MPPT 策略29-30
• 2.6 反孤島30-38
• 2.6.1 孤島的定義和危害30-31
• 2.6.2 孤島檢測的標(biāo)準(zhǔn)31-32
• 2.6.3 現(xiàn)有的孤島檢測策略32-34
• 2.6.4 本課題所用的孤島檢測策略34-38
• 2.7 本章小結(jié)38-39
• 第三章 效率優(yōu)化和閉環(huán)設(shè)計(jì)39-48
• 3.1 效率分析和優(yōu)化39-44
• 3.1.1 關(guān)鍵元器件參數(shù)分析39-42
• 3.1.2 參數(shù)確定42-44
• 3.2 系統(tǒng)建模和閉環(huán)設(shè)計(jì)44-47
• 3.2.1 逆變器的建模分析44-45
• 3.2.2 閉環(huán)設(shè)計(jì)45-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第四章 微逆變器軟硬件設(shè)計(jì)48-62
• 4.1 光伏并網(wǎng)微逆變器的設(shè)計(jì)指標(biāo)48
• 4.2 微逆變器硬件設(shè)計(jì)48-59
• 4.2.1 主功率電路設(shè)計(jì)48-54
• 4.2.2 控制電路設(shè)計(jì)54-58
• 4.2.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)58-59
• 4.3 微逆變器軟件設(shè)計(jì)59-61
• 4.3.1 中斷設(shè)置以及各中斷所處理的任務(wù)59
• 4.3.2 微逆變器工作狀態(tài)及其切換59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析62-66
• 5.1 前級反激電路的實(shí)驗(yàn)62-63
• 5.2 并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.3 MPPT 實(shí)驗(yàn)64
• 5.4 反孤島實(shí)驗(yàn)64-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-67
• 6.1 全文工作總結(jié)66
• 6.2 后續(xù)工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文及參與完成的項(xiàng)目72

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基于模數(shù)混合FPGA的標(biāo)準(zhǔn)正弦波逆變器設(shè)計(jì)    廖家平;張友獎(jiǎng);姚銘;

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英利:打造國際化一流光伏企業(yè) 十二五末產(chǎn)值突破三千億    

漢龍“光伏帝國”夢    本報(bào)記者 彭戈

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