光伏发电微逆变器的研究

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1、童臻交硕士学位论文光伏发电微逆变器的研究TheResearchonPhotovoltaicMicroInverter作者：王丽艳导师：葛宝明北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书JIIIIlullIIIIIIIIIIIIiY2602961本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：至

2、面掺导师签名：荡幺97争签字日期：A嘶年年月落日签字日期：加雄年y月珂自中图分类号：TM6i5UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文光伏发电微逆变器的研究TheResearchonPhotovoltaicMicroInverter作者姓名：王丽艳导师姓名：葛宝明学号：11121673职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工程研究方向：光伏发电北京交通大学2014年3月致谢本论文的工作是在我的导师葛宝明教授的悉心指导下完成的，葛宝明教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三

3、年来葛宝明老师对我的关心和指导。毕大强老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向毕老师老师表示衷心的谢意。葛宝明教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，赵润富、王鑫、林潜、宋修璞、张海蛟、马庆庆、刘硕、孙东森、张浩、孙建霞等同学对我的课题工作给予了热情的帮助，在与他们讨论问题过程中，得到了许多解决问题的方法，在此一并向他们表达我的感激之情。另外也深深的感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要摘要：当今世界，能源危机

4、和环境污染问题越来越突出。为实现可持续发展战略目标，清洁、可再生能源的开发、利用越来越受到人类关注。太阳能因其取之不尽、清洁无污染，被公认为是最理想的可再生能源之一。光伏并网逆变器是光伏电池板和电网连接的转换设备，是光伏发电系统的关键，逆变器的性能、效率直接影响着光伏发电系统的整体效率。本文研究的光伏微逆变器是将单个光伏电池板输出的小功率的直流低电压转化为高电压交流并网的转换装置。并实现对单个光伏电池板最大功率跟踪，避免了大规模光伏阵列因为局部损坏或是被遮蔽时对整体效率的影响，有效提高了光伏系统整体的安全性、可靠性、高效性。本文首先总结了微逆变器常

5、用的拓扑结构及其各自优缺点，分析了微逆变器的优点及其设计要点，得出微逆变器设计的关键技术之一在于DC／DC升压电路的选取。另外，降低电容容值，提高微逆变器的寿命是微逆变器设计中另一个关键技术。其次，分析了本文所采用的nX型DC／DC变换器的研究基础，随后对nX型DC／DC升压变换器的工作原理进行了详细分析，并完成了基于MATLABTM／S1MULINK软件平台的仿真验证和基于DSP开发板的实验验证；根据光伏电池的输出特性方程，搭建了仿真模型，并验证了光伏电池板的I．V、P—V输出特性：在此基础上，设计了MPPT控制算法、单相并网控制策略和孤岛检测等

6、，其中最大功率点跟踪采用的是不等步长的扰动观测控制法，能准确迅速的追踪光伏电池板最大功率点并提高系统稳定性；并网电流控制采用准比例谐振控制方法，能有效消除并网过程中电网电压扰动所带来的干扰，简化控制算法，优化并网电流输出波形；孤岛检测采用被动式的欠，过压策略。根据控制策略以及系统的工作原理，推导了nX型DC／DC变换器和滤波电路的器件参数的选取依据；利用MATLABTM／SIMULINK软件平台对本文中的nX型微逆变器拓扑运行特性进行了大量仿真，验证了拓扑设计的合理性和控制方法的有效性。最后，完成了在CCS3．3环境中的软件设计。关键词：光伏发电；

7、微逆变器；准比例谐振控制；nX型DC／DC变换器分类号；TM615垒垦墨!!坠竺!ABSTRACTABSTRACT：Today，theenergycrisisandenvironmentalpollutionproblemaremoreandmoreserious．Torealizethesustainabledevelopmentstrategicgoal，clean，renewableenergydevelopmentandutilizationareconcernedbyhuman．Solarenergy，becauseofitsabunda

8、nt，cleanandnopollution，isrecognizedtobeoneofthemostidealrenew