基于微電網(wǎng)的AC光伏模塊分析與實現(xiàn).pdf

1、能源與環(huán)境成為當今世界所面臨的兩大重要課題。人類正在努力尋求清潔、高效、可以再生的能源來代替對石油、煤炭等常規(guī)化石能源的依賴。開發(fā)利用可再生能源成為本世紀能源發(fā)展戰(zhàn)略的基本選擇。太陽能光伏發(fā)電作為一種綠色無污染的新能源越來越受到人們的重視，合理利用太陽能的思想也逐漸深入到了每家每戶。以家庭等小型用戶為主的光伏發(fā)電產(chǎn)品正逐步成為市場的主流。在這樣的趨勢下, AC光伏模塊應(yīng)運而生。作為一種集成化的能量轉(zhuǎn)化裝置，AC光伏模塊以其模塊化的結(jié)構(gòu)，

2、將逆變器與光伏組件無縫地結(jié)合在一起。減小了損耗，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有較強的擴展性，一定程度上提高了轉(zhuǎn)化效率。并且極大地方便了小型用戶的使用。本文以光伏并網(wǎng)逆變?yōu)楸尘埃O(shè)計了一種基于微電網(wǎng)的AC光伏模塊：
　　1、針對AC光伏模塊微型化的特點，設(shè)計了一種基于微電網(wǎng)的微型逆變系統(tǒng)。除了具有普通逆變器的特點，還具有模塊化、高度集成化的優(yōu)勢。本文給出了AC光伏模塊逆變系統(tǒng)的整體設(shè)計思路及原理，并對相關(guān)參數(shù)進行了分析，給出了最后的設(shè)計結(jié)

3、構(gòu)。
　　2、本文提出了一種兩級高頻隔離式逆變系統(tǒng)，其中前后級分別采用隔離型推挽DC/DC升壓電路和全橋逆變電路，詳細研究了整個電路的工作原理、拓撲結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)方法。并使用Simulink平臺搭建了仿真模型，驗證了系統(tǒng)工作原理及參數(shù)的正確性。
　　3、針對AC光伏模塊基于單塊光伏板的控制模式，改進了已有的最大功率跟蹤算法，給出了一種具有功率與電壓前饋的最大功率跟蹤算法，提高了跟蹤進度，及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　4、考慮到AC

4、光伏模塊微型化的特性，并且需要減小系統(tǒng)的損耗，故本文的逆變調(diào)制方式采用基于硬件實現(xiàn)的單極性倍頻SPWM調(diào)制，這樣可以在相同的開關(guān)頻率下，實現(xiàn)輸出頻率的倍增。一定程度上降低了系統(tǒng)的損耗，減小了系統(tǒng)的尺寸。
　　5、針對AC光伏模塊面向家庭用戶的特點，設(shè)計了一套完善的保護措施以確保系統(tǒng)的正常工作及使用者的生命安全。其中包括，輸入輸出的軟硬件保護，并且實現(xiàn)了一種基于軟件的主動檢測與被動檢測相結(jié)合的孤島檢測及保護技術(shù)。實驗證明該保護方案切