高效軟開關(guān)型兩級式光伏并網(wǎng)逆變器.pdf

1、當(dāng)今世界常規(guī)化石能源大量消耗，引發(fā)一系列關(guān)系社會發(fā)展的問題。能源危機(jī)和環(huán)境污染首當(dāng)其沖，于是新能源發(fā)電越來越受到各國的重視。新能源發(fā)電具有清潔無污染、無限性、分布廣、資源足等先天的優(yōu)越條件，勢必成為未來的主導(dǎo)能源。但是新能源發(fā)電由于其發(fā)電成本較高而遲遲得不到大范圍的推廣。這其中光伏發(fā)電的高成本更為突出。各方研究人員在聚焦提高光伏組件光電轉(zhuǎn)換率的同時，目光也轉(zhuǎn)向了提高并網(wǎng)逆變器的轉(zhuǎn)換效率上。提高逆變器的轉(zhuǎn)換效率以獲得更多的電能輸出，也相對

2、降低了發(fā)電成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，利于新能源發(fā)電并網(wǎng)的廣泛推廣。
　　 光伏并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與控制的核心，本文重點(diǎn)對兩級式軟開關(guān)型光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浼跋嚓P(guān)控制技術(shù)進(jìn)行研究。
　　 首先，對于兩級式光伏并網(wǎng)逆變器，MPPT即可在前級DC/DC變換器實(shí)現(xiàn)，也可在后級DC/AC變換器實(shí)現(xiàn)，由此產(chǎn)生了兩種不同的MPPT控制策略，本文進(jìn)行了光伏并網(wǎng)逆變器主電路參數(shù)和兩種MPPT控制策略下控制器的設(shè)計，其中M

3、PPT采用變步長擾動觀察跟蹤法，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境劇烈變化時MPP的快速跟蹤和環(huán)境緩慢變化時MPP的輕微擾動跟蹤。然后用PSIM軟件對兩種策略分別進(jìn)行了仿真研究，從直流電壓穩(wěn)壓和MPPT的控制性能等方面對這兩種控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對比。
　　 其次，軟開關(guān)是電力電子變換器輕量化和小型化、實(shí)現(xiàn)高功率密度的必然選擇，本文對兩級式光伏并網(wǎng)逆變器的軟開關(guān)型拓?fù)溥M(jìn)行了重點(diǎn)研究。其中，前級的DC/DC變換器采用移相PWM控制的三相交錯并聯(lián)DC/D

4、C變換器，該變換器特別適合于中高功率的應(yīng)用場合，易于實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)功能，且升壓比高，性能良好;對于后級DC/AC變換器，通過對各種不同逆變器拓?fù)涞能涢_關(guān)性能進(jìn)行分析比較，確定采用一種新型的基于單極雙耦合電感的軟開關(guān)逆變器拓?fù)洹Ｔ撏負(fù)漭o助器件電流應(yīng)力小，沒有電容平衡等問題，且容易實(shí)現(xiàn)勵磁電流的復(fù)位。論文對前后兩級軟開關(guān)變換器進(jìn)行了建模和原理分析，并通過大量仿真驗(yàn)證了可行性。
　　 最后，基于上述理論分析和原理仿真，進(jìn)行了軟開關(guān)型兩級式