交错反激式光伏并网微逆变器的研究

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1、密级无分类号ＴＰ３９３＇ＡＮＸＩＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目：交错反激式光伏并网微逆变器的研究作者：韩世霞指导教师：高嵩教授申请学位学科：控制理论与控制工程２０１８年５月１８日学位论文知识产权声明本人完全了解西安工业大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间学位论文工作的知识产权属于西安工业大学。本人保证毕业离校后，使用学位论文工作成果或用学位论文工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学。学校有权保留送（提）交的学

2、位论文，并对学位论文进行二次文献加工供其他读者查阅和借阅；学校可以在网络上公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含本人已申请学位或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同

3、志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：交错反激式光伏并网微逆变器的研究学科：控制理论与控制工程研究生签字：指导教师签字：摘要随着经济的飞速发展，全球范围内的能源日益紧张，各国纷纷寻求可再生清洁新能源来替代传统的非可再生能源。近几年，太阳能因为其自身的可再生优势，越来越被得到重视。其中，最主要的太阳能利用方式之一就是组建太阳能并网发电系统。微逆变器组建的分布式发电系统能克服传统集中式光伏发电系统在局部阴影下的

4、最大功率跟踪问题，具有高安全性、高效率、高可扩展性等卓越性能，因而微逆变器的研究具有重大意义。本论文研究对象为光伏并网微型逆变器，抓住3个关键技术问题，对硬件原理、最大功率点跟踪以及控制策略进行了详细分析，设计了一种交错反激式光伏并网微型逆变器。首先，对比了常见DC-DC电路拓扑的优缺点，分析了工作于不同模式下的反激式微逆变器特点，重点研究工作于断续导电模式下的交错反激式微逆变器。通过详细分析断续导电模式下微逆变器主电路的工作原理，加入了有源钳位电路，提升微逆变器的升压能力和转换效率。接着，针对微逆变器跟踪效率缓慢且不

5、稳定的要求，提出了基于扰动观察法的滑模变结构控制策略，通过硬件实现滑模变结构控制，仿真证明了跟踪的快速性和稳定性。其次，对于并网控制策略，通过对反激逆变器在非理想状态下的建模分析，确定了基于模糊推理的电流PI环补偿和电压前馈补偿的控制方法，简化了控制环路。仿真结果表明该控制方法能降低微逆变器输出电流的谐波畸变率，提高并网波形质量，具有稳定性好、控制偏差小的特点。其次，在软硬件上进行了设计。硬件上，对设计中的各个参数进行了详细计算和推导，介绍了反激变压器和其他电路的设计以及主控芯片和各元器件的选择。软件上，介绍了主程序和

6、各子程序的控制流程。最后，搭建实验平台对220W的反激微逆变器样机进行调试，仿真和实验结果证明了本理论分析的可行性。关键字：光伏发电；反激变换器；有源钳位；最大功率点跟踪；控制策略TheDevelopmentofInterleavedFlybackPhotovoltaicGrid-connectedMicro-inverterDiscipline:ControlTheoryandControlEngineeringStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractWithther

7、apiddevelopmentoftheeconomy,energyresourcesintheworldarebecomingincreasinglytense.Countriesareseekingrenewableandcleanenergytoreplacetraditionalnon-renewableenergysources.Inrecentyears,solarenergyhasreceivedincreasingattentionbecauseofitsownrenewableadvantages.T

8、hedistributedpowergenerationsystembuiltbythemicro-invertercanovercometheproblemofmaximumpowertrackinginthelocalshadowofthetraditionalcentralizedphotovoltaicpowergener