本文關(guān)鍵詞：單級(jí)非隔離型雙Zeta逆變器

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【摘要】：光伏逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)之間的接口對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)起到至關(guān)重要的作用,隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展,對(duì)光伏逆變器的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高。由于光伏發(fā)電的間歇性與波動(dòng)性還要求光伏逆變器具有升降壓功能,因此設(shè)計(jì)一種高效率、高可靠性、高功率密度、低成本的升降壓逆變器具有重要意義。通過(guò)對(duì)比分析現(xiàn)有光伏逆變器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作性能發(fā)現(xiàn),單級(jí)非隔離型升降壓逆變器更能滿(mǎn)足光伏逆變器的設(shè)計(jì)要求。為此本文提出了一種新型的單級(jí)非隔離型雙Zeta逆變器,該逆變器是由兩個(gè)Zeta變換器通過(guò)輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)的形式構(gòu)成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只有四個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件,具有Zeta變換器的特性,單級(jí)即可實(shí)現(xiàn)升降壓逆變。根據(jù)雙Zeta逆變器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文分別采用半周控制和全周控制兩種方式對(duì)雙Zeta逆變器進(jìn)行控制,并詳細(xì)分析了兩種控制方式下雙Zeta逆變器的工作原理。針對(duì)雙Zeta逆變器非線性特性,提出了一種函數(shù)變換法的線性化處理方案。在此基礎(chǔ)上本文對(duì)雙Zeta逆變器進(jìn)行了輸出電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制,分別采用PR控制和單周期控制,并在這兩種控制方案下對(duì)雙Zeta逆變器進(jìn)行了仿真研究。研究結(jié)果表明雙Zeta逆變器不存在電感電流斷續(xù)狀態(tài),因此逆變器輸出電壓不存在過(guò)零畸變;而且該逆變器中不含有電解電容,增加了逆變器的工作壽命,提高了逆變器工作可靠性;線性化處理方案使逆變器的閉環(huán)控制及輸出濾波器設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。在理論分析與仿真研究的基礎(chǔ)上,本文對(duì)雙Zeta逆變器的主電路和控制電路進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),搭建了500W的試驗(yàn)樣機(jī),通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 Zeta變換器 升降壓 PR控制 單周期控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 光伏發(fā)電意義10-11
• 1.1.2 光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2 光伏逆變器研究現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 光伏逆變器分類(lèi)13-16
• 1.2.2 單級(jí)非隔離逆變器研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3 本文主要工作20-21
• 第2章 雙Zeta逆變器工作原理21-47
• 2.1 Zeta變換器的概述21-23
• 2.1.1 Zeta變換器工作原理21-22
• 2.1.2 Zeta變換器變形22-23
• 2.2 雙Zeta逆變器工作原理23-36
• 2.2.1 半周控制方式23-29
• 2.2.2 全周控制方式29-32
• 2.2.3 存在問(wèn)題分析32-36
• 2.3 雙Zeta逆變器電路分析及開(kāi)環(huán)仿真36-46
• 2.3.1 雙Zeta逆變器電路分析36-40
• 2.3.2 儲(chǔ)能電感、電容參數(shù)設(shè)計(jì)40-41
• 2.3.3 雙Zeta逆變器輸出濾波器設(shè)計(jì)41-43
• 2.3.4 雙Zeta逆變器開(kāi)環(huán)仿真43-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 第3章 閉環(huán)控制策略研究47-62
• 3.1 雙Zeta逆變器PR控制研究47-56
• 3.1.1 雙Zeta逆變器建模47-50
• 3.1.2 PR控制器設(shè)計(jì)50-54
• 3.1.3 雙Zeta逆變器PR控制仿真54-56
• 3.2 雙Zeta逆變器單周期控制研究56-61
• 3.2.1 工作原理56-58
• 3.2.2 單周期控制仿真58-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 第4章 硬件電路設(shè)計(jì)62-72
• 4.1 主電路硬件設(shè)計(jì)62-66
• 4.1.1 功率開(kāi)關(guān)管選擇62
• 4.1.2 電感電容設(shè)計(jì)62-63
• 4.1.3 RCD緩沖電路設(shè)計(jì)63-64
• 4.1.4 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)64-66
• 4.2 控制電路設(shè)計(jì)66-71
• 4.2.1 主控芯片介紹66
• 4.2.2 采樣電路設(shè)計(jì)66-68
• 4.2.3 數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)68-71
• 4.3 本章小結(jié)71-72
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析72-81
• 5.1 開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果72-76
• 5.1.1 半周控制開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果72-74
• 5.1.2 全周控制開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果74-76
• 5.2 閉環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-80
• 5.2.1 半周控制閉環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果76-78
• 5.2.2 全周控制閉環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果78-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果86-87
• 致謝87-88
• 作者簡(jiǎn)介88

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 嵇保健;洪峰;;半周控制雙Buck-Boost單級(jí)逆變器[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2011年11期

2 高文祥;王明渝;王立健;劉洋;;光伏微型逆變器研究綜述[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2012年21期

3 吳凱檳;彭旭東;楊秀芳;朱振輝;姜遠(yuǎn)剛;陳利華;;分布式能源面臨重大發(fā)展機(jī)遇[J];節(jié)能技術(shù);2013年05期

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本文編號(hào)：712373