【摘要】：在當(dāng)前世界能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)日漸突出的情況下,加快以清潔能源為主的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。光伏并網(wǎng)發(fā)電作為最具潛力的清潔能源替代技術(shù)之一,其發(fā)展受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。由于傳統(tǒng)集中式光伏發(fā)電具有占地面積大、最大功率點(diǎn)跟蹤精度低、熱斑效應(yīng)明顯等缺點(diǎn),以屋頂光伏為主的分布式光伏發(fā)電技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。微型逆變器作為連接分布式光伏發(fā)電與電網(wǎng)之間的橋梁,因其具有模塊化生產(chǎn)、方便擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)下分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)研究熱點(diǎn)。本文分析對(duì)比了常見(jiàn)的并網(wǎng)微型逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)比分析,最終確定以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的單級(jí)式反激并網(wǎng)微型逆變器為研究對(duì)象,總結(jié)分析了反激式并網(wǎng)微型逆變器的研究現(xiàn)狀以及關(guān)鍵技術(shù),研究了反激式微型逆變器的控制方法。首先,分析了單端反激式并網(wǎng)微型逆變器的工作原理以及工作在電流連續(xù)模式(Continuous Conduction Mode,CCM)、電流斷續(xù)模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)和電流臨界連續(xù)模式(Boundery Conduction Mode,BCM)三種模式下的工作特性,推導(dǎo)出了在三種模式下的相關(guān)公式。針對(duì)傳統(tǒng)反激式并網(wǎng)微型逆變器工作在DCM模式下,采用恒頻或雙頻率控制策略引起的在瞬時(shí)輸出功率較低時(shí)的開(kāi)關(guān)損耗問(wèn)題,提出了DCM變頻控制策略,逆變器的開(kāi)關(guān)頻率跟隨瞬時(shí)輸出功率變化而變化,相比傳統(tǒng)的恒頻和雙頻率控制策略,DCM變頻控制策略能保證逆變器在瞬時(shí)輸出功率較低時(shí)反激主開(kāi)關(guān)頻率較低,從而減小逆變器的開(kāi)關(guān)損耗以提升逆變器的整體效率。其次,針對(duì)本文提出的DCM變頻控制策略,具體設(shè)計(jì)了其實(shí)現(xiàn)方式,并對(duì)DCM變頻控制的反激式并網(wǎng)微型逆變器的特性做了分析,通過(guò)仿真分析,進(jìn)一步對(duì)DCM變頻控制策略進(jìn)行了優(yōu)化,提出了帶有最低頻率限制的DCM變頻控制反激式并網(wǎng)微型逆變器,以減少逆變器的總諧波失真(Total Harmonic Distortion,THD)保證并網(wǎng)電流的質(zhì)量。最后,對(duì)反激式并網(wǎng)微型逆變器的電路參數(shù)作了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì),特別是對(duì)反激變壓器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。研制出了一套基于TMS320F2812的125W單相反激式光伏并網(wǎng)微型逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件電路和軟件程序,完成了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建及實(shí)驗(yàn)的調(diào)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提DCM變頻控制策略的有效性。
【圖文】：

基于DCM 變頻控制的反激式光伏并網(wǎng)微型逆變器研制到了一定阻礙。近年來(lái)分布式光伏發(fā)電由于其投資成本低、運(yùn)的發(fā)展[4]。，我國(guó)新增加的分布式光伏發(fā)電裝機(jī)容量為 19.44GW（見(jiàn)圖 1.增加了 15.21GW，增長(zhǎng)率高達(dá) 3.7 倍，占光伏發(fā)電新增裝去年增長(zhǎng) 24.39 個(gè)百分點(diǎn)，，并刷新創(chuàng)下歷史新高，此外，2017光伏發(fā)電裝機(jī)容量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出 2016 年底分布式光伏發(fā)電的累）。分布式光伏發(fā)電必將成為今后光伏發(fā)展的主要形式。

去年增長(zhǎng) 24.39 個(gè)百分點(diǎn)，并刷新創(chuàng)下歷史新高，此外，2017光伏發(fā)電裝機(jī)容量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出 2016 年底分布式光伏發(fā)電的累）。分布式光伏發(fā)電必將成為今后光伏發(fā)展的主要形式。圖 1.2 2013-2017 年中國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)容量Fig 1.2 Photovoltaic accumulated installation capacity of China in 2013-201
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：2672122