基于双向反激变换器的微功率光伏并网逆变器设计

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1、硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目基于双向反激变换器的微功率光伏并网逆变器设计作者姓名王立伟学位类别工程硕士指导教师张纯江教授2015年12月中图分类号：TM461学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工程硕士学位论文(工程设计型)基于双向反激变换器的微功率光伏并网逆变器设计硕士研究生：王立伟导师：张纯江教授副导师：周鸿儒高工申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所在单位：秦皇岛技师学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学ADissertationinElec

2、tricalEngineeringDESIGNOFMICROPOWERPHOTOVOLTAICGRID-CONNECTEDINVERTERBASEDONBIDIRECTIONALFLYBACKCONVERTERbyWangLiweiSupervisor:ProfessorZhangChunjiangYanshanUniversity2015.12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《基于双向反激变换器的微功率光伏并网逆变器设计》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期

3、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《基于双向反激变换器的微功率光伏并网逆变器设计》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

4、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：年月日摘要摘要光伏并网发电是解决全球能源危机的重要选择之一。传统的集中式光伏并网发电系统存在的问题日趋明显，而采用微功率逆变器的分布式并网系统具有抗局部阴影能力强、可靠性高、扩展灵活、易于配置等优点，成为当前研究的热点。光伏电池具有输出电压低、电压范围宽

5、的特点，光伏逆变器应具有升压变换功能，而且基于安全性和可靠性的需要，逆变器应有高频变压器实现电气隔离。单级高频链接逆变器弥补了两级式的不足，在效率和功能上都有明显的提高。反激式拓扑可同时实现升压、隔离，且结构简洁、控制简单，是并网逆变器拓扑的较好选择。因此，本文采用双向反激变换器作为微功率光伏并网逆变器的拓扑。本文首先分别阐述微功率逆变器的发展和研究现状，论述了适合微功率逆变器主电路拓扑的特点。分析了差动控制和单边控制两种控制方式下双向反激逆变器的工作原理，得出单边控制的双向反激逆变器更适合用于微功率光伏

6、并网系统。对并网电流环进行了建模、仿真，分别研究了反激变换器在DCM和CCM两种工作模式下实现单位功率因数电流型并网的控制策略，并研究了并网电流的过零点畸变问题。本文对最大功率跟踪(MPPT)进行了研究，与两级并网逆变系统不同，在单级并网逆变系统中，将MPPT设计为外环，由MPPT环产生并网电流内环的电流给定，在Matlab仿真环境下搭建了光伏电池模型，利用该模型和S函数编写了基于扰动观察法的MPPT算法，仿真实现了最大功率点跟踪。最后，本文对系统的硬件电路、参数和软件流程进行了设计。关键词微功率逆变器；

7、光伏发电；双向反激变换器；MPPT燕山大学工程硕士学位论文AbstractPhotovoltaicgrid-connectedpowergenerationandutilizationofclean,renewablesolarenergy,isanimportantchoicetosolvetheglobalenergycrisis.Traditionalcentralizedgrid-connectedPVsystemproblemsbecomemoreandmoreevident，andmicro-

8、powerinvertersfordistributedgridsystemhasanti-partialshadingcapability,highreliability,scalability，easyconfigurationandotheradvantages.Photovoltaiccellshavethecharacteristicsoflowoutputvoltageandwidevoltagerange.The