基于软开关技术的dcm光伏微逆变器的研究与实现

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1、万方数据中图分类号型鱼!主UDC621．3硕士学位论文学校代码!Q§堕密级公珏基于软开关技术的DCM光伏微逆变器的研究与实现ResearchandImplementationonSoft--switchingbasedMicro．．InverterunderDCM作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期塑!生奎鞫6日范辉电气工程电力电子与电力传动信息科学与工程学院粟梅教授答辩委员会主席燃中南大学二零一四年四月万方数据学位论文原创性声明【LUlllllllLIIIIlllLllllllllllLIllllllllllll

2、qlllllY2688298本人郑重声明，所呈交的学位论文是本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，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：垫聋日期：业年』月蛆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位

3、论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：垄鉴作者签名：世丝日期：业年三月盟日聊签名豇万方数据基于软开关技术的DCM光伏微逆变器的研究与实现摘要：太阳能是一种清洁、环保、分布广泛、储量无限的可再生能源。开发和利用太阳能并将其作为基础能源，是解决能源危机与环境危机的方法之一。太阳能分布式发电充分利用了太阳能分布广泛、储量无限的特点，是未来开发和利用太阳能的主要趋势。而光伏微逆变器发电系统具有

4、太阳能利用率高、模块化、智能化等优点，是太阳能分布式发电的重要方式。本文以交错双反激式光伏微逆变器为研究对象，选取DCM(DiscontinousConductionMode，非连续导通模式)为其工作模式。首先分析了交错双反激式微逆变器的基本工作原理以及使其工作在DCM模式下的条件，揭示了常规的反激式拓扑的反激式变压器励磁电感与反激式开关管输出电容谐振，导致在开关周期开始时励磁电感电流不能复位，进而导致输出波形畸变的问题。然后设计了有源钳位和软开关电路，提出一种分段式控制方法。新方法用励磁电感和钳位电容谐振时电流变化较慢的区间代替电流变化较快的区

5、间，从而使励磁电感电流在开关周期开始时电流稳定在零附近，实现复位，解决了常规的反激式拓扑输出波形畸变的问题。同时，通过控制励磁电感电流与反激式开关管输出电容的谐振时间，实现反激式开关管的软开关。接着，基于所提出的分段式控制方法，提出一个200W的交错双反激式光伏微逆变器的设计方案。设计方案对微逆变器的反激式变压器进行详细的设计，对微逆变器的反激式开关管、辅助开关管、换向桥开关管、输出二极管、输入电容以及输出滤波器等主要器件进行选型。同时，设计方案提出了一种短路电流法和变步长扰动观察法相结合的MPPT控制方法和一种电压和频率相结合的孤岛检测算法。最

6、后，通过仿真验证了本文所提出的分段式控制方法、MPPT控制方法以及孤岛检测算法的有效性，验证了本文所提出的微逆变器设计方案的可行性。并按照设计方案，制作出样机，进行测试实验。实验结果证明本文的设计方案合理、可行。关键词：光伏微逆变器；DCM；软开关；MPPT；孤岛检测分类号：TM615万方数据ResearchandImplementationonSoft—switchingbasedMicro．InverterunderDCMAbstract：Solarenergyisakindofclean，environmentallyfriendly,wi

7、delydistributed，andboundlessreservedrenewableenergyresources．Developingandutilizingisoneofthewaystosolvetheenergycrisisandenvironmentalcrisis．Solarenergydistributedgenerationmakesfulluseofitsfeaturesofwidelydistributedandboundlessreserved，whichisthemaintrendoffuturedevelopmen

8、tandutilizationofsolarenergy．Micro-Inverterpowergenerationsystemisan