微型光伏并網(wǎng)逆變器研制.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境污染的加劇，發(fā)展可替代能源和清潔能源已經(jīng)成為世界各國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要目標。而太陽能以其取之不盡用之不竭的特點，受到廣泛的重視，光伏發(fā)電應(yīng)運而生，而且必將得到快速的發(fā)展。目前，光伏發(fā)電大致有兩個方向:千瓦等級小型分布式發(fā)電和兆瓦等級的大型集中式光伏發(fā)電，并網(wǎng)逆變器是其中的核心設(shè)備。微型光伏并網(wǎng)逆變器具有安全低電壓、模塊化設(shè)計、高可靠性、無單點故障等優(yōu)點，是分布式發(fā)電系統(tǒng)尤其是光伏建筑一體化(BIPV)的首選設(shè)備，同時也

2、是并網(wǎng)逆變器發(fā)展的一個重要方向。目前，產(chǎn)品化的微型光伏并網(wǎng)逆變器存在成本高、功率密度不大等阻礙其市場推廣的缺點。因此，研究和設(shè)計一臺低成本、高可靠性、高功率密度的微型光伏并網(wǎng)逆變器是本文的主要工作。
　　本文借鑒工程設(shè)計的思路，按照電路理論研究、仿真模型驗證及軟硬件設(shè)計的流程展開研究。首先，對微型光伏并網(wǎng)逆變器的拓撲形式進行了分類，并對典型拓撲結(jié)構(gòu)進行了對比分析，進而確定了本文所用的交錯反激型拓撲方案。其次，分析了交錯反激型拓撲的

3、工作模態(tài)，依據(jù)技術(shù)指標進行了詳細的參數(shù)設(shè)計和器件選型，并給出了磁性元件的設(shè)計方法。同時對系統(tǒng)進行了建模，并對比研究了不同控制策略的控制效果。再次，在對系統(tǒng)損耗分析的基礎(chǔ)上進行了效率的優(yōu)化:針對反激變壓器漏感能量的問題，采用了非互補型有源鉗位技術(shù)，本文詳細分析了帶有源鉗位的反激型逆變器各個模態(tài)的工作原理，并給出了鉗位電路的參數(shù)設(shè)計，仿真結(jié)果表明鉗位電路能夠?qū)崿F(xiàn)漏感能量的回收和主管的ZVS開通;針對光伏池板的非線性輸出特性，采用擾動觀察法進