反激式微型光伏逆變器的研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的枯竭，環(huán)境污染的加劇，可再生能源受到越來越廣泛的關(guān)注。太陽能是分布最為廣泛的可再生能源，光伏發(fā)電是一種常用的太陽能利用方式，并網(wǎng)型光伏發(fā)電是最常用的光伏發(fā)電形式。針對原有并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)存在的功率損耗、局部陰影覆蓋造成熱點(diǎn)等缺點(diǎn)，近年來出現(xiàn)了一種將單個(gè)光伏電池板與單個(gè)電力電子器件集成的新型并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)——微型光伏逆變器。
　　微型光伏逆變器采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊都有自己的MPPT，可以最大限度的跟蹤最大功率

2、，減小功率損耗并消除局部陰影的影響。微型光伏逆變器模塊即插即用，可以廣泛應(yīng)用于各種中小功率光伏發(fā)電領(lǐng)域。微型光伏逆變器具有輸入電壓低、輸出電壓高和功率等級低等特點(diǎn)，因而對其提出了功率密度高、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高和成本低等設(shè)計(jì)要求。本文研究設(shè)計(jì)了一種采用交錯(cuò)并聯(lián)拓?fù)浜陀性淬Q位電路的反激式微型光伏逆變器，全文所做的工作如下。
　　首先，在研究微型光伏逆變器常用拓?fù)涞幕A(chǔ)上，采用了反激式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對反激變換器不同工作模式進(jìn)行研究;為

3、了減小輸出電流THD并提高變換器的功率等級，前級采用了一種雙路交錯(cuò)并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并分析了其工作過程;為了吸收高頻變壓器漏感能量并實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管的零電壓開通，采用了一種有源鉗位的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對鉗位電路的原理和工作模式進(jìn)行研究。然后，研究了微型光伏逆變器的最大功率跟蹤控制策略，選擇擾動(dòng)觀察法為MPPT方式;采用包括MPPT環(huán)、電壓環(huán)、電流環(huán)和均流環(huán)的系統(tǒng)控制策略;分析了并網(wǎng)電流控制策略，設(shè)計(jì)了合適的PI調(diào)節(jié)器。再次，依據(jù)微型光伏逆變器的工作特性

4、和設(shè)計(jì)要求，對高頻變壓器、解耦電容、濾波電路和有源鉗位電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并依據(jù)電壓電流應(yīng)力選擇了功率開關(guān)器件;根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，在PSIM中搭建了交錯(cuò)并聯(lián)有源鉗位反激式微型光伏逆變器的主電路和控制電路模型，通過仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)合理性。最后，利用DXP，進(jìn)行了微型光伏逆變器主電路板和傳感器板的硬件設(shè)計(jì)，繪制了原理圖和PCB板;選用TMS320F28335作為控制芯片，完成了系統(tǒng)主程序和ADC、CAP等子程序的軟件設(shè)計(jì);搭建了115W微型光伏逆變器