光伏并网微逆变器研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目光伏并网微逆变器研究作者姓名王泉策学科专业电力电子与电力传动指导教师赵清林教授2015年5月中图分类号：TM464学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文光伏并网微逆变器研究硕士研究生：王泉策导师：赵清林教授申请学位：工学硕士学科专业：电力电子与电力传动所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinPowerElectronicsandPowerDrivesRESEARCHONGRID-CONNECTEDPHOTOVOLTAICMICROINVERTER

2、byWangQuanceSupervisor:ProfessorZhaoQinglinYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《光伏并网微逆变器研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《光伏并网微逆变器研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士

3、学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要面对能源危机与环境恶化的双重威胁，减少化石燃料的使用，发展清洁能源成为了世界各国应对能源危机以及生态污染的策略。清洁能源主要是指在自然界中储藏丰富且利用时对环境影

4、响较小的风、光、水等能源，其中，大力发展光伏发电已经是世界潮流。在光伏逆变器结构之中，交流组件结构具有每个组件独立工作，高模块化，体积小，转换效率高等优点，未来具有良好的发展前景。而微逆变器是该结构的核心，因此，对微逆变器的研究具有重要的理论参考和工程应用价值。本文首先通过比较，采用交错反激式拓扑进行微逆变器的设计，对反激拓扑各工作模式的特性进行了对比分析，采用具有电流源特性的DCM工作模式。分析了平均电流控制的工作原理，微逆变器先将反激输出调制为正弦半波，再通过工频换向桥变为正弦电流。对于变压器漏感问题引起的主开关两端关断电压尖峰和功率损耗问题，采用了主开关和辅助开关非互补导通的有源箝

5、位技术，详细分析了其工作原理，通过该技术实现了漏感能量的回收利用和主开关的ZVS开通，降低了主开关两端关断时的电压尖峰，改善了微逆变器的效率和稳定性。本文研究了光伏组件的MPPT方法，设计了一种改进型变步长电导增量法，跟踪速度快，跟踪精度高，解决了传统自适应变步长电导增量法跟踪速度和跟踪精度难以兼顾的问题，在该方法中加入直流母线电压前馈，解决了光照突降时直流母线电压崩溃的问题。对该方法结合改善并网电流质量的电流环进行了MATLAB仿真。仿真结果表明所设计的MPPT方法具有良好的动态性能和稳态精度。本文还设计了一种提高加权效率的控制策略，通过选路控制和有源箝位电路控制，减小了损耗，提高了微

6、逆变器的加权效率。将提高加权效率的策略结合电流环进行了MATLAB仿真，分析了该策略的可行性。在理论分析的基础上，以DSP28035为核心控制芯片，设计制作了一台250W的微逆变器实验样机，详细介绍了硬件和软件设计原理。输入端采用直流电压源，完成了平均电流控制下开环并网实验与分析，完成了并网电流闭环控制实验与分析，实验结果验证了设计方案的有效性。关键词：微逆变器；光伏并网；交错并联；有源箝位；最大功率跟踪-I-AbstractFacingwithdoublethreatsofenergycrisisandenvironmentdeterioration,cuttingdownthecon

7、sumptionoffossilfuel,developingcleanenergyhasbecomethestrategythatvariouscountriesintheworldhaschosen.cleanenergymeanlyreferstothoseenergythatreservesabundantlyandithaslessaffectedtotheenvironmentwhileusingit,suchaswin