本文關(guān)鍵詞：基于CCM的軟開關(guān)反激光伏逆變器的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光伏發(fā)電作為新能源發(fā)電的一個重要組成部分,近年來發(fā)展勢頭十分迅速。其中分布式光伏發(fā)電,具有靈活高效的應用特點,成為一種新型的發(fā)展前景廣闊的能源利用方式。其中逆變器作為并網(wǎng)發(fā)電中電能轉(zhuǎn)換的核心部分,是光伏發(fā)電研究的重點,反激逆變器又作為眾多逆變器應用中最有效的一種。目前,反激逆變器的研究設(shè)計主要集中在如何提高逆變效率和維持系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性運行上,其中關(guān)鍵的技術(shù)主要有逆變器拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、反激電路不同工作模式對系統(tǒng)運行效率的影響分析、軟開關(guān)技術(shù)以及控制算法的優(yōu)化等方面。本文的主要研究目的就是為了實現(xiàn)微逆變器的高效穩(wěn)定運行。首先,對已有的微型逆變器的不同拓撲結(jié)構(gòu)進行了總結(jié)分析和優(yōu)缺點比較,進而設(shè)計了一種新型的兩級式微型逆變器,逆變器的前級采用升壓轉(zhuǎn)換電路,升壓后在直流側(cè)并接蓄電池儲能裝置,后級采用隔離型的高頻反激電路結(jié)構(gòu),再通過全橋電路以及LC濾波,最終使并網(wǎng)逆變系統(tǒng)輸出高質(zhì)量的與電網(wǎng)同頻同相的并網(wǎng)電流。反激逆變器工作模式選擇連續(xù)電流模式,且同時采用兩路反激變壓器交錯并行聯(lián)接的電路拓撲,在不提升電壓等級的情況下使輸出的功率增大一倍,提高系統(tǒng)功率和利用效率。針對高頻反激變壓器的漏感能量損耗和漏感造成的開關(guān)管電壓尖峰問題,引入有源鉗位電路,利用鉗位電路進行漏感能量的吸收回饋,消除漏感與主開關(guān)管兩端寄生電容間諧振產(chǎn)成的電壓高峰,降低主開關(guān)管的過壓風險,實現(xiàn)軟開關(guān),減小電路損耗。在系統(tǒng)運行的控制策略研究方面,前級升壓電路實現(xiàn)升壓和光伏電池板的最大功率跟蹤控制,后級實現(xiàn)并網(wǎng)電流環(huán)的控制,保證系統(tǒng)并網(wǎng)穩(wěn)定運行。在反激逆變器設(shè)計的基礎(chǔ)上,本文進一步研究了加入儲能裝置的分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)在配電網(wǎng)調(diào)峰方面的控制策略及應用。針對配電網(wǎng)中負荷需求變化引起的配電網(wǎng)峰谷問題,提出了基于并網(wǎng)點電壓補償?shù)恼{(diào)峰控制策略。同時,為了保證不同外部工作環(huán)境下光伏并網(wǎng)系統(tǒng)高效運行,提出分段運行模式。據(jù)此策略對整個系統(tǒng)進行設(shè)計,并仿真驗證了在分布形式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)加入儲能裝置進行調(diào)峰控制的可行性,并對儲能裝置的容量配置和調(diào)峰能力進行了定量計算,給儲能系統(tǒng)用于調(diào)峰控制的研究設(shè)計提供了技術(shù)參考。最后,依據(jù)新的拓撲設(shè)計和工作原理分析,搭建了微型逆變器仿真模型和硬件平臺,用實驗驗證了所設(shè)計電路拓撲的合理性,軟件設(shè)計上采用基于模型的設(shè)計方法,通過MATLAB和CCS相結(jié)合的方式進行調(diào)試,最終證明該系統(tǒng)運行的可行性、高效性,達到了設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：分布式光伏 交錯反激逆變 CCM運行 有源鉗位軟開關(guān) 調(diào)峰控制
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究的目的和意義9-10
• 1.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國外光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10
• 1.2.2 國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景10-11
• 1.3 光伏并網(wǎng)逆變器簡介及其關(guān)鍵技術(shù)11-12
• 1.4 主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理14-20
• 2.1 反激式光伏并網(wǎng)微型逆變器拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理14-16
• 2.2 微逆變器工作模式16-17
• 2.3 有源箝位軟開關(guān)工作原理17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 微型逆變器控制策略20-31
• 3.1 微型光伏逆變器并網(wǎng)的控制系統(tǒng)組成20-25
• 3.1.1 最大功率跟蹤控制21-23
• 3.1.2 并網(wǎng)電流控制23-25
• 3.2 光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真25-30
• 3.2.1 應用擾動觀察法的MPPT仿真25-26
• 3.2.2 交錯反激電路及有源鉗位軟開關(guān)仿真26-28
• 3.2.3 微逆變器系統(tǒng)并網(wǎng)仿真28-30
• 3.3 本章小結(jié)30-31
• 第四章 含儲能的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)對配電網(wǎng)調(diào)峰的研究31-40
• 4.1 配電網(wǎng)峰谷情況分析31-33
• 4.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電的調(diào)峰策略研究33-37
• 4.2.1 含儲能裝置的兩級形式微型逆變器33
• 4.2.2 含DER的配電網(wǎng)電壓分析33-34
• 4.2.3 基于并網(wǎng)點電壓補償?shù)恼{(diào)峰控制策略34-36
• 4.2.4 儲能裝置容量優(yōu)化設(shè)計36-37
• 4.3 分布式光伏并網(wǎng)系統(tǒng)對配電網(wǎng)調(diào)峰的仿真研究37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第五章 實驗分析40-48
• 5.1 微型逆變系統(tǒng)軟硬件平臺40-43
• 5.2 CCM交錯反激逆變實驗分析43-45
• 5.3 有源鉗位軟開關(guān)實驗分析45-46
• 5.4 微逆變器并網(wǎng)實驗分析46-47
• 5.5 本章總結(jié)47-48
• 第六章 結(jié)論與展望48-50
• 6.1 本文總結(jié)48-49
• 6.2 工作展望49-50
• 參考文獻50-54
• 在學期間的研究成果54-55
• 致謝55-56

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