kw光伏并网逆变器硬件设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第42卷第8期电力电子技术Vo1．42．No．82008年8月PowerElectronicsAu~ust．20083kW光伏并网逆变器硬件设计梁雪峰，曾国宏，姜久春(北京交通大学，北京100044)摘要：基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略，提出了3kW单相光伏并网逆变器的硬件设计方案。详细介绍了主电路参数设计和控制电路设计方法。样机实验结果表明，该硬件系统很好地满足了逆变器的设计要求。关键词：太阳能；发电；逆变器／光伏；并网中图分类号：TM46；TM615文献标识码：A文章编号：1000—100X(2008)08—0028—02De

2、signofHardwareSystemfor3kWSingle-phasePhotovoltaicGrid．connectedInverterLIANGXue—feng，ZENGGuo—hong，JIANGJiu．chun(BeijingJiaotongUniversit)，Beijing100044，China)Abstract：Thispaperpresentsthedesignofhardwaresystemforthe3kWsingle—phasephotovohaicgrid—connectedinverterbasedonthebasicprincipleandcontr

3、oloftheinverter．Thecontrolsystemandparameterdesignareintroduced．Experimentsprovethatthehardwaresystemcanbewellappliedinphotovohaicgrid—connectedinvertersystemKeywords：solarenergy；powergeneration；inverter／photovohaic；grid—connected1引言阻，逆变器输出侧电压矢量图如图2所示。在世界电能需求不断增长的今天，光伏发电技术日益受到重视。光伏发电系统主要有独立运行模式和

4、并网发电模式两种。后者与前者相比，省掉了体积大，价格高，不易维护的蓄电池，具有造价低，输出萌电能稳定的优点。因而市场前景更为广阔。作为并网发电系统中的重要环节．光伏并网逆变器实现了光伏阵列最大功率点跟踪。并通过控制算法将电能送阵列电压及并网电压及电流检测电流检测入电网．使逆变器向电网传送的功率与光伏阵列所直流母线电网电压发出的最大功率相平衡。电压检测同步检测逆变器的控制需要性能良好的硬件来支撑，为堕量显至II量皇遇I此提出了一种3kW单相光伏并网逆变器的硬件设图1并网逆变器系统结构计方案。采用该方案的并网逆变器具有工作稳定，频率高，体积小，谐波含量小等特点，从而为中小功率并网逆变器的设

5、计提供了一种参考方案。2太阳能并网逆变器系统组成图1所示的3kW单相光伏并网逆变器系统由功率主电路、控制器、驱动电路、检测电路等组成。其中，功率主电路采用DC／DC，DC／AC两级结构；控制，为输出电压的基波分量为输出电流的基波分量；为电网电压矢量环节以DSP为控制核心，一方面控制DC／DC环节，图2逆变器并网矢量图以实现光伏电池的最大功率点跟踪，另一方面控3主电路参数设计制DC／AC环节，以使直流母线电压稳定，并将电能该并网逆变器的输入电压范围为125～600V，转化为220V／50Hz正弦交流电。系统保证并网逆变最大输入电流为l5A。额定功率为3kW。主电路器输出的正弦电流与电网的

6、相电压同频同相。DC／DC部分选用的开关频率为20kHz，DC／AC部分逆变器并网时．要求其输出电流与电网电压同选用的开关频率为16kHz。以下分别讨论开关管的频同相。忽略电网侧滤波电感￡和线路的等效电选型。直流母线支撑电容C、电网侧滤波电感和^、定稿日期：2o0．8_-Q5一l3——升压电感的设计方法。作者简介：梁雪峰(1983一)，女，广西人，硕士研究生。研3．1开关管选择⋯究方向为电力电子与电力传动。光伏阵列的输入电压范围为125-600V。系统28维普资讯http://www.cqvip.com3kW光伏并网逆变器硬件设计DC／DC部分采用Boost电路；DC／AC部分采用单相

7、全16kHz，T=62．5s，设r0．15，计算得1．3mH≤2≤桥逆变电路。Boost电路的开关管选用带反并联二极71mH，在实际设计过程中，由于电感的体积、成本管的MOSFET管，且双管并联，同步驱动，可以自动等因素的影响，一般只需考虑值稍大于下限值即实现均流。在太阳能电池板反接情况下，反并联二极可lL，最终一选∞取±=1．5mH。管可以提供通路，不至于损坏开关管。MOSFET选用，●3●J．4升压电感设计一_IXFH30N60P．其耐压为