本文關(guān)鍵詞： 光伏微逆變器 DCM 軟開關(guān) MPPT 孤島檢測　出處：《中南大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：摘要：太陽能是一種清潔、環(huán)保、分布廣泛、儲量無限的可再生能源。開發(fā)和利用太陽能并將其作為基礎(chǔ)能源,是解決能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)的方法之一。太陽能分布式發(fā)電充分利用了太陽能分布廣泛、儲量無限的特點(diǎn),是未來開發(fā)和利用太陽能的主要趨勢。而光伏微逆變器發(fā)電系統(tǒng)具有太陽能利用率高、模塊化、智能化等優(yōu)點(diǎn),是太陽能分布式發(fā)電的重要方式。 本文以交錯雙反激式光伏微逆變器為研究對象,選取DCM(Discontinous Conduction Mode,非連續(xù)導(dǎo)通模式)為其工作模式。 首先分析了交錯雙反激式微逆變器的基本工作原理以及使其工作在DCM模式下的條件,揭示了常規(guī)的反激式拓?fù)涞姆醇な阶儔浩鲃畲烹姼信c反激式開關(guān)管輸出電容諧振,導(dǎo)致在開關(guān)周期開始時(shí)勵磁電感電流不能復(fù)位,進(jìn)而導(dǎo)致輸出波形畸變的問題。 然后設(shè)計(jì)了有源鉗位和軟開關(guān)電路,提出一種分段式控制方法。新方法用勵磁電感和鉗位電容諧振時(shí)電流變化較慢的區(qū)間代替電流變化較快的區(qū)間,從而使勵磁電感電流在開關(guān)周期開始時(shí)電流穩(wěn)定在零附近,實(shí)現(xiàn)復(fù)位,解決了常規(guī)的反激式拓?fù)漭敵霾ㄐ位兊膯栴}。同時(shí),通過控制勵磁電感電流與反激式開關(guān)管輸出電容的諧振時(shí)間,實(shí)現(xiàn)反激式開關(guān)管的軟開關(guān)。 接著,基于所提出的分段式控制方法,提出一個(gè)200W的交錯雙反激式光伏微逆變器的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案對微逆變器的反激式變壓器進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì),對微逆變器的反激式開關(guān)管、輔助開關(guān)管、換向橋開關(guān)管、輸出二極管、輸入電容以及輸出濾波器等主要器件進(jìn)行選型。同時(shí),設(shè)計(jì)方案提出了一種短路電流法和變步長擾動觀察法相結(jié)合的MPPT控制方法和一種電壓和頻率相結(jié)合的孤島檢測算法。 最后,通過仿真驗(yàn)證了本文所提出的分段式控制方法、MPPT控制方法以及孤島檢測算法的有效性,驗(yàn)證了本文所提出的微逆變器設(shè)計(jì)方案的可行性。并按照設(shè)計(jì)方案,制作出樣機(jī),進(jìn)行測試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文的設(shè)計(jì)方案合理、可行。
[Abstract]:Abstract: solar energy is a clean, environmental protection, widely distributed, unlimited reserves of renewable energy. Distributed solar power generation makes full use of the characteristics of wide distribution of solar energy and unlimited reserves. It is the main trend of developing and utilizing solar energy in the future, and the photovoltaic micro-inverter power generation system has the advantages of high utilization ratio, modularization, intelligence and so on, which is an important way of distributed solar power generation. In this paper, the DCM(Discontinous Conduction Mode is chosen as the research object of the interleaved dual-flyback photovoltaic micro-inverter. Discontinuous conduction mode) is its working mode. Firstly, the basic working principle of the interleaved dual-flyback micro-inverter and the condition of making it work in DCM mode are analyzed. It is revealed that the excitation inductance of the conventional flyback topology and the output capacitor resonance of the flyback switch can not be reset at the beginning of the switching cycle. Then the problem of output waveform distortion is caused. Then, the active clamping and soft switching circuits are designed, and a segmented control method is proposed. The new method uses the section with the excitation inductor and the clamped capacitance resonance to replace the section with the faster current change. Thus, the current of excitation inductor is stabilized near zero at the beginning of switching cycle, which realizes reset, and solves the problem of waveform distortion of conventional flyback topology output. At the same time. The soft switch of flyback switch is realized by controlling the resonant time of excitation inductance current and output capacitance of flyback switch. Then, based on the proposed segmented control method, a 200W interleaved dual-flyback photovoltaic micro-inverter design scheme is proposed. The design scheme of micro-inverter flyback transformer is designed in detail. The main devices such as flyback switch, auxiliary switch, commutation bridge switch, output diode, input capacitance and output filter are selected. A MPPT control method combining short circuit current method with variable step size perturbation observation method and an islanding detection algorithm combining voltage and frequency are proposed. Finally, the effectiveness of the segmented control method and the islanding detection algorithm are verified by simulation. The feasibility of the design scheme is verified. According to the design scheme, a prototype is made and tested. The experimental results show that the design scheme is reasonable and feasible.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM464

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本文編號：1482325