高性能太陽能微型并網(wǎng)逆變器的研究.pdf

1、光伏太陽能作為取之不盡、用之不竭、無污染的新能源正在應(yīng)用于分布式發(fā)電中。微型逆變器，作為連接光伏電池板和電網(wǎng)的關(guān)鍵部件，其性能直接影響到整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量，而提高發(fā)電量就可以使光伏電站在更短時(shí)間內(nèi)受益，間接降低光伏系統(tǒng)電站的建設(shè)成本。因此，為了提高分布式光伏電站的發(fā)電量，研究如何提高微型逆變器的各項(xiàng)性能顯得至關(guān)重要。
　　首先，為了選擇合適的逆變器主電路升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對比了各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇了有源鉗位交錯(cuò)并聯(lián)反激

2、式升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并搭建了基于SIMULINK的仿真模型。仿真輸出的電流波形與電網(wǎng)電壓同頻同相，電流諧波含量低，驗(yàn)證了該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可行性。分析了微型逆變器損耗的類型，為了降低逆變器開關(guān)損耗，對最新型電力電子器件進(jìn)行研究，將氮化鎵場效應(yīng)開關(guān)管應(yīng)用在反激電路和全橋逆變電路中。
　　其次，光伏電池陣列是分布式發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，對它的數(shù)學(xué)和工程模型進(jìn)行了研究，并針對工程模型精確度低的問題，提出了兩次補(bǔ)償算法，為后續(xù)的仿真及試驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。

3、為了進(jìn)一步提高微型逆變器的發(fā)電量，本文對MPPT控制算法進(jìn)行了研究，并提出了一種基于雙向變步長擾動(dòng)觀察的MPPT算法。通過仿真驗(yàn)證了此算法能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定，跟蹤效果較好。為了實(shí)現(xiàn)微型逆變器的并網(wǎng)，對主動(dòng)頻移孤島檢測方法進(jìn)行了仿真研究，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的保護(hù)功能。
　　最后，在仿真研究的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了一臺(tái)220W的微型逆變器樣機(jī)，進(jìn)行了并網(wǎng)試驗(yàn)、效率對比試驗(yàn)。并網(wǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了微型逆變器進(jìn)行發(fā)電的基本功能。在效率對比試驗(yàn)中對比了采用