本文關(guān)鍵詞：單相光伏并網(wǎng)反激式微逆變器的研究

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【摘要】：能源是推動(dòng)社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步和提高人民生活水平的物質(zhì)基礎(chǔ)。光伏并網(wǎng)微逆變器發(fā)電系統(tǒng)作為太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的一個(gè)分支,方便而且快捷,非常適用于家庭、城市等小功率的用電場合。本文將對單相光伏并網(wǎng)反激式微逆變器進(jìn)行深入的研究。首先,對按照不同形式劃分的并網(wǎng)微逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作了介紹,最終選用了兩級式高頻隔離型微逆變器拓?fù)渥鳛楣夥⒕W(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,對主電路中各模塊常用電路進(jìn)行了分析對比,綜合系統(tǒng)成本、體積及效率等因素的考慮,提出一種由開關(guān)電感Boost升壓電路、高頻隔離變換電路、全橋逆變電路及LC濾波電路構(gòu)成的開關(guān)電感Boost交錯(cuò)并聯(lián)反激式微逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并闡述了電路的工作原理及波形。其次,通過對幾種常用的并網(wǎng)逆變電流數(shù)字控制策略的對比分析,設(shè)計(jì)了基于分?jǐn)?shù)階PI的并網(wǎng)逆變電流控制策略,對并網(wǎng)逆變器的輸出電流進(jìn)行跟蹤控制。該方法通過對積分階次的靈活調(diào)整,能夠使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能、抗干擾性和魯棒性,并能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行。然后,設(shè)計(jì)了單相光伏并網(wǎng)反激式微逆變器系統(tǒng)的硬件電路和軟件流程圖。依據(jù)系統(tǒng)總體控制框圖及技術(shù)指標(biāo),對系統(tǒng)中所涉及的功率器件進(jìn)行合理的選擇,并對反激變壓器、LC濾波器、控制電路、電壓、電流采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路、輔助電路、主程序及中斷程序流程圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。再次,簡述了幾種常用的主動(dòng)與被動(dòng)式的孤島檢測方法,對帶正反饋主動(dòng)頻率偏移法(AFDPF)檢測算法的初始斬波因子、正反饋系數(shù)及正反饋量作了改進(jìn),提出了一種主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的改進(jìn)AFDPF孤島檢測方法。該方法在滿足我國孤島檢測標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),相比于傳統(tǒng)AFDPF法,能更加快速、準(zhǔn)確地檢測出孤島。最后,利用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：系統(tǒng)各模塊電路的驅(qū)動(dòng)信號、電路工作波形與理論值相符；并網(wǎng)電流波形平滑,且與電網(wǎng)電壓同頻同相,總畸變率小于5%,滿足我國單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)要求。
【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)發(fā)電 交錯(cuò)并聯(lián)反激 電流控制策略 孤島檢測
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 能源危機(jī)與光伏并網(wǎng)發(fā)電的興起10-11
• 1.2 微逆變器產(chǎn)生的背景及意義11-13
• 1.3 光伏并網(wǎng)微逆變器的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 微逆變器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 微逆變器的關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 1.4 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排15-17
• 2 光伏并網(wǎng)微逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-28
• 2.1 并網(wǎng)微逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類及選擇17-18
• 2.2 并網(wǎng)微逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各模塊電路選擇18-27
• 2.2.1 DC-DC變換電路選擇18-21
• 2.2.2 高頻隔離變換電路選擇21-25
• 2.2.3 逆變電路選擇25-26
• 2.2.4 濾波電路選擇26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 3 反激式并網(wǎng)微逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28-34
• 3.1 開關(guān)電感Boost交錯(cuò)并聯(lián)反激式并網(wǎng)微逆變器的工作原理28-29
• 3.2 開關(guān)電感Boost交錯(cuò)并聯(lián)反激式電路的工作波形29-31
• 3.3 仿真驗(yàn)證31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 單相光伏并網(wǎng)逆變控制策略34-48
• 4.1 并網(wǎng)電流數(shù)字控制策略分類34-37
• 4.1.1 PI控制34-35
• 4.1.2 無差拍控制35
• 4.1.3 電流滯環(huán)比較控制35-36
• 4.1.4 重復(fù)控制36-37
• 4.2 分?jǐn)?shù)階PI(FO-PI或PI~λ)并網(wǎng)逆變電流控制策略37-44
• 4.2.0 并網(wǎng)逆變控制結(jié)構(gòu)37
• 4.2.1 并網(wǎng)逆變電流分?jǐn)?shù)階PI控制模型37-38
• 4.2.2 分?jǐn)?shù)階PI控制器設(shè)計(jì)38-41
• 4.2.3 分?jǐn)?shù)階PI控制器性能分析41-44
• 4.3 系統(tǒng)抗干擾性分析44-45
• 4.4 仿真結(jié)果分析45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-48
• 5 單相光伏并網(wǎng)反激式微逆變器系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)48-62
• 5.1 反激式微逆變器硬件電路設(shè)計(jì)48-52
• 5.1.1 功率器件選擇及其參數(shù)計(jì)算49-50
• 5.1.2 反激式變壓器的設(shè)計(jì)50-51
• 5.1.3 濾波器的設(shè)計(jì)51-52
• 5.2 反激式微逆變器控制電路設(shè)計(jì)52-59
• 5.2.1 DSP主電路電路52-54
• 5.2.2 采樣電路設(shè)計(jì)54-57
• 5.2.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.4 輔助電路設(shè)計(jì)58-59
• 5.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)59-61
• 5.3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)59-60
• 5.3.2 系統(tǒng)模塊中斷子程序設(shè)計(jì)60-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 6 孤島檢測技術(shù)62-81
• 6.1 孤島效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理63-64
• 6.2 孤島檢測方法64-72
• 6.2.1 被動(dòng)式孤島檢測方法64-68
• 6.2.2 主動(dòng)式孤島檢測方法68-72
• 6.3 孤島檢測盲區(qū)72-77
• 6.3.1 孤島檢測盲區(qū)的描述方法73-74
• 6.3.2 三種主動(dòng)式移頻法的孤島檢測盲區(qū)分布74-76
• 6.3.3 檢測盲區(qū)分布圖的分析76-77
• 6.4 仿真分析77-80
• 6.4.1 算法參數(shù)選取77
• 6.4.2 仿真結(jié)果分析77-80
• 6.5 本章小結(jié)80-81
• 7 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析81-86
• 7.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析81-84
• 7.2 本章小結(jié)84-86
• 8 工作總結(jié)與展望86-88
• 8.1 工作總結(jié)86
• 8.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文95-96
• 致謝96-98

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