本文選題：微型逆變器 + 全數(shù)字控制��； 參考：《杭州電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,當(dāng)前不可再生能源消耗日趨嚴(yán)重。為了緩解這一問題,如何合理開發(fā)利用可再生能源一直是各國政府和科研人員關(guān)注的重點(diǎn)。太陽能作為一種清潔的可再生能源,利用光電轉(zhuǎn)換的基本原理實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)發(fā)電已成為解決未來能源危機(jī)的一種有效手段。當(dāng)前國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,作為適用于分布式發(fā)電領(lǐng)域的光伏微型并網(wǎng)逆變器,以其高效率、小體積以及高可靠性已被廣泛應(yīng)用于中小功率的分布式發(fā)電場合。本論文首先對當(dāng)前光伏發(fā)電的發(fā)展做了簡要介紹,并對光伏并網(wǎng)微型逆變器展開探討。指出了目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠商,專家學(xué)者在這一領(lǐng)域的研究方向和研究重點(diǎn),并且確定了本課題的研究對象為有源箝位交錯(cuò)并聯(lián)反激式光伏微型逆變器。本文重點(diǎn)討論了有源箝位交錯(cuò)并聯(lián)反激式光伏微型逆變器的控制策略。首先比較了反激式微型逆變器工作在電流連續(xù)模式(Continue Conduction Mode,簡稱CCM)、臨界連續(xù)模式(Boundary Conduction Mode,簡稱BCM)以及斷續(xù)模式(Discontinue Conduction Mode,簡稱DCM)三種工作狀態(tài)下的優(yōu)劣情況。進(jìn)而,提出基于全數(shù)字控制的BCM/DCM混合模式脈沖控制策略。微型逆變器的開關(guān)脈沖隨并網(wǎng)輸出功率而變化,使其在較寬的功率變化范圍內(nèi)都具有較高的效率表現(xiàn)。本文分析了功率電路工作的基本原理,并著重討論了控制策略實(shí)現(xiàn)的核心想。同時(shí),為了進(jìn)一步優(yōu)化微型逆變器的設(shè)計(jì)成本,本文應(yīng)用了一種基于無電流傳感器的最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking,簡稱MPPT)控制策略。本課題設(shè)計(jì)并制作了200W有源箝位交錯(cuò)并聯(lián)反激式微型逆變器的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。對功率電路的重要參數(shù),和控制電路的具體實(shí)現(xiàn)都給出了詳細(xì)的分析和說明。通過對微型逆變器樣機(jī)的仿真,驗(yàn)證了全數(shù)字脈沖控制策略和無電流傳感器最大功率點(diǎn)跟蹤策略的可行性。并且,理論計(jì)算了微型逆變器系統(tǒng)的功率損耗,證明采用上述方法具有較高的工作效率。通過設(shè)計(jì)和調(diào)試200W的光伏并網(wǎng)反激式微型逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),應(yīng)用了本文分析和論述的相關(guān)控制策略。實(shí)驗(yàn)測得的微型逆變器工作效率和并網(wǎng)電流波形,驗(yàn)證了本課題設(shè)計(jì)思路的正確性。
[Abstract]:With the rapid development of global economy, non-renewable energy consumption is becoming more and more serious. In order to alleviate this problem, how to develop and utilize renewable energy rationally has been the focus of governments and researchers all over the world. Solar energy as a clean renewable energy, using the basic principle of photovoltaic conversion to achieve grid-connected photovoltaic power generation has become an effective means to solve the future energy crisis. At present, photovoltaic industry is developing rapidly at home and abroad. As a miniature grid-connected photovoltaic inverter suitable for distributed generation, it has been widely used in distributed power generation for its high efficiency, small volume and high reliability. In this paper, the development of photovoltaic power generation is briefly introduced, and the photovoltaic grid-connected miniature inverter is discussed. The research direction and emphasis of domestic and foreign manufacturers, experts and scholars in this field are pointed out, and the research object of this paper is the active clamped interleaved flyback photovoltaic miniature inverter. This paper mainly discusses the control strategy of active clamped parallel flyback photovoltaic miniature inverter. In this paper, the advantages and disadvantages of flyback micro inverter working in the current continuous mode continuous Conduction mode, the critical continuous mode boundary Conduction mode and the discontinuous Conduction mode are compared. Furthermore, the BCM/DCM hybrid mode pulse control strategy based on full digital control is proposed. The switching pulse of the miniature inverter varies with the grid-connected output power, which makes it more efficient in a wide range of power variations. In this paper, the basic principle of power circuit is analyzed, and the core of control strategy is discussed. At the same time, in order to optimize the design cost of miniature inverter, a maximum Power Point tracking control strategy based on current sensorless is proposed in this paper. In this paper, a 200 W active clamp parallel flyback miniature inverter is designed and fabricated. The important parameters of power circuit and the realization of control circuit are analyzed and explained in detail. Through the simulation of the miniature inverter prototype, the feasibility of the full digital pulse control strategy and the maximum power point tracking strategy without current sensor is verified. Furthermore, the power loss of the micro inverter system is calculated theoretically, which proves that the proposed method has high efficiency. By designing and debugging 200W photovoltaic grid-connected flyback miniature inverter experimental prototype, the related control strategies analyzed and discussed in this paper are applied. The working efficiency and grid-connected current waveform of the miniature inverter are measured experimentally, which verifies the correctness of the design idea.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464;TM615

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本文編號(hào)：1779628