隨著時(shí)代的發(fā)展,光伏發(fā)電成為了新時(shí)期綠色能源的重要組成部分,是解決全球能源和環(huán)境危機(jī)的重要手段之一。在光伏發(fā)電中,逆變器性能的優(yōu)劣、效率的高低成為了影響整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要因素。而光伏微型逆變器作為一種新型的光伏并網(wǎng)裝置,引起了各個(gè)國(guó)家的重視,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中起到越來(lái)越重要的作用。我們作為一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)微型逆變技術(shù)做深入研究將是非常必要的。首先,本文分析了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的組成,思考了微逆變器設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的主要問(wèn)題,如效率、成本、通信等問(wèn)題;闡述了光伏電池陣列的工作原理,并在Simulink中建立了光伏電池陣列的仿真模塊圖;改進(jìn)了最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的擾動(dòng)觀察法,提高微逆變器的電壓轉(zhuǎn)換效率和跟蹤速度;分析了微逆變器電路中電源性質(zhì)、功率級(jí)數(shù)、單級(jí)式以及多級(jí)式等不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為下一步降低微逆變器電路成本提供理論依據(jù);研究了逆變系統(tǒng)中的通信技術(shù),用CAN-BUS來(lái)提升微逆變光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的通信速度和穩(wěn)定性,并設(shè)計(jì)了CAN通信協(xié)議。其次,選擇單相光伏并網(wǎng)微逆變器作為設(shè)計(jì)對(duì)象,設(shè)計(jì)了微逆變器的構(gòu)架方案,提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)和依據(jù);選擇電壓源型兩級(jí)無(wú)隔離型變壓器作為設(shè)計(jì)微逆變器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),減小微逆變器電路板的體積,降低成本;通過(guò)對(duì)芯片的選擇、CAN通信電路、直流側(cè)電壓電流、交流側(cè)電壓電流以及主電路等十三個(gè)方面的研究,設(shè)計(jì)出了本文的微逆變器硬件改進(jìn)方案。然后,進(jìn)行了最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的微逆變器能夠快速轉(zhuǎn)換電壓,提高跟蹤效率;對(duì)設(shè)計(jì)的微逆變器電路、LC電路進(jìn)行仿真,得到相應(yīng)的電路輸出曲線,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的微逆變器在降低成本的同時(shí),能保證光伏系統(tǒng)正常工作;搭建了CAN測(cè)試平臺(tái),并通過(guò)專業(yè)設(shè)備CAN總線測(cè)試工具(CANoe)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,將CAN通信可以運(yùn)用到基于微逆變技術(shù)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),并能夠有效提升通信速度和通信穩(wěn)定性。以上三個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的微逆變器能夠有效提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的工作效率,也說(shuō)明了本文基于光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)微型逆變技術(shù)研究是有成果的。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM615
【部分圖文】：

圖 2-4 Iph的模塊圖.3.2 反向飽和電流 Ig模塊由公式（2-6）可知，當(dāng)負(fù)載處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，光伏電池模型的輸出電流 I=0于開(kāi)路電壓 Uoc。因此公式（2-6）可寫為：qU

Iq模塊圖

ph g qI I I I Simulink 的特性，對(duì)圖 2-4、2-5、2-6、2-7 的模塊進(jìn)行封裝，同時(shí) 伏電池陣列的仿真模塊圖。如圖 2-8 所示。

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本文編號(hào)：2825488