基于雙繞組反激變壓器的光伏并網(wǎng)逆變器的研究.pdf

1、由于能源和環(huán)境問題日益凸顯，世界各國對清潔可再生能源的開發(fā)利用都給與了高度的關注。太陽能以其資源豐富、分布廣泛、可以再生、不污染環(huán)境等優(yōu)點，成為最具開發(fā)潛力的新能源之一。光伏并網(wǎng)發(fā)電是未來太陽能利用的主要形式，其核心部件是光伏逆變器。光伏逆變器將光伏電池產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能送入電網(wǎng)，其輸出波形品質(zhì)、逆變效率、安全性、可靠性、制造成本等因素將影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資。本文從拓撲結構、控制方法、最大功率點跟蹤和孤島效應檢測等

2、幾個方面對光伏并網(wǎng)逆變器進行了深入的研究。
　　本文分析光伏電池和光伏逆變器的配置方式及現(xiàn)有的光伏逆變器拓撲，在此基礎上提出一種新型的基于雙繞組反激變壓器的單相光伏并網(wǎng)逆變器，詳細闡述其工作原理，并提出相應的控制方案。該逆變器由Buck-Boost直流變換環(huán)節(jié)和反激變壓器構成的逆變環(huán)節(jié)組成，整個拓撲僅使用三個功率開關管，四個二極管，結構簡單緊湊。針對此拓撲提出用小電容進行功率解耦的控制方法和基于電壓前饋的輸出電流控制方案。

3、　　光伏電池的輸出特性具有非線性特征，在不同光照和溫度條件下，其輸出功率有且只有一個最大點。通過對負載的控制，可以使光伏陣列在各種不同的日照和溫度條件下都能工作在最大功率點，實現(xiàn)逆變器的最大功率點跟蹤。本文詳細介紹了幾種常用的最大功率點跟蹤控制方法，提出基于Buck-Boost變換電路的最大功率點跟蹤方法，該方法無需檢測電流，由光伏電池輸出電壓和占空比的關系控制系統(tǒng)輸出最大功率。
　　孤島保護是所有分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)必須具備的保護

4、措施，本文說明了孤島效應的概念及相關標準，分析了孤島系統(tǒng)各種參數(shù)的關系，并對各種孤島檢測方法做了詳細介紹。文中對三種典型的有源孤島檢測方法進行了對比研究，結果表明：SFS法具有輸出電流諧波畸變率低、檢測效率高、無需移相等優(yōu)點，適合于本文提出的反激光伏并網(wǎng)逆變器。
　　最后本文設計了一臺基于DSP數(shù)字化控制的110W實驗樣機，進行了其電路參數(shù)設計、器件選擇及程序設計。實驗結果驗證了該拓撲結構和控制方法的有效性及合理性，為該種逆變器進