光伏微逆變器和優(yōu)化器的研究.pdf

1、隨著全世界范圍內(nèi)能源危機(jī)和環(huán)境污染的問題日益突出，可再生能源的利用越來越得到人們的重視，其中，太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，具有存儲量大、清潔環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)。對于太陽能的利用最重要的技術(shù)就是光伏(Photovoltaic，PV)發(fā)電技術(shù)，從上世紀(jì)80年代中期開始研究和使用光伏發(fā)電系統(tǒng)，到如今已經(jīng)形成多種結(jié)構(gòu)的發(fā)電系統(tǒng)。各種結(jié)構(gòu)的使用方法不同，發(fā)展趨勢也各不相同。如多支路式結(jié)構(gòu)、串型結(jié)構(gòu)和主從結(jié)構(gòu)適合較大功率的光伏發(fā)電系統(tǒng)，而隨著

2、家庭用戶的迅猛增加與光伏建筑一體化（Building Integrated Photovoltaic，BIPV）技術(shù)的快速發(fā)展，小功率的光伏微逆變器(PVMicro Inverter)和光伏優(yōu)化器(Solar Power Optimizer, SPO)越來越受到青睞。
　　本文主要研究了光伏并網(wǎng)發(fā)電微逆變器。選擇交錯并聯(lián)反激型拓?fù)?，作為單相光伏并網(wǎng)發(fā)電微逆變器的前級電路;采取相應(yīng)的控制策略，前級可實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤(Maximum

3、 Power Point Tracking, MPPT)，并整流輸出倍頻的正弦電壓/電流波形。研究的微逆變器后級電路采用傳統(tǒng)的全橋逆變電路，無需復(fù)雜的控制，只需在工頻下實(shí)現(xiàn)倒向，完成并網(wǎng)發(fā)電。微逆變器系統(tǒng)的控制環(huán)路和傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的一樣，主要是MPPT環(huán)和電流環(huán)，因此系統(tǒng)控制簡單、高效。為了消除交錯并聯(lián)兩路輸入電流的不平衡，設(shè)計(jì)了輸入電流均衡補(bǔ)償器，從而確保了兩路輸入電流的平衡。
　　本課題還研究了光伏優(yōu)化器，選取橋式Buck-B

4、oost電路作為光伏優(yōu)化器的主電路，設(shè)計(jì)了優(yōu)化器主電路的參數(shù)、控制電路的參數(shù)和調(diào)理電路的參數(shù)。
　　論文中對交錯并聯(lián)反激型并網(wǎng)微逆變器建立了數(shù)學(xué)建模，并通過Psim軟件仿真，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的正確和設(shè)計(jì)的可行性。在此基礎(chǔ)上，研制了一臺200W微逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，采用MICROCHIP公司的dsPIC33FJ16GS504單片機(jī)作為控制CPU，實(shí)現(xiàn)了微逆變器系統(tǒng)的全數(shù)字控制。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，研究的并網(wǎng)微逆變器具有優(yōu)良的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能