小功率光伏功率变换关键技术研究

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1、分类号学号M201071847学校代码10487密级硕士学位论文小功率光伏功率变换关键技术研究学位申请人：张崇金学科专业：控制理论与控制工程指导教师：彭刚副教授答辩日期：2013年2月26日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceResearchontheKeyTechnologyofSmallPowerPhotovoltaicPowerConversionCandidate：ZhangChongjinMajor：ControlTheoryandCont

2、rolEngineeringSupervisor：Assoc.Prof.PengGangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074.P.R.ChinaFeb，2013独创性声明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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

3、了解学校有关保留、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论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要太阳能以其分布广泛、取之不尽、无污染等优点，受到世界各国的高度关注。作为重要的太阳能利用方式，光伏发电技术取得了长足的发展，开始受到广泛的应用。相对于传统

4、的集中大功率光伏发电系统，集成模块化的小功率光伏发电系统以其体积小、安装方便、光伏转换效率高等优点开始受到重视。本文对小功率光伏功率变换关键技术的研究，对小功率光伏发电系统的设计具有一定的参考价值。本文首先研究了几种小功率光伏发电系统结构的优缺点及关键技术，分析了光伏电池的电气输出特性及常用的最大功率点跟踪算法。针对小功率独立型光伏发电系统，重点研究了光伏控制器中同步BUCK电路的功率变换控制，提出当接有源性负载时防止电流倒流的控制策略，实现了光伏控制器系统的软启动、脉冲频率调制和脉冲宽度调制控制方法，并对系统进行了损耗分析。同时对于小功率光伏并网逆变器的功率变换，研究了交错

5、反激式并网逆变器的工作原理与控制策略，通过引入有源钳位电路实现功率管的零电压开关，进行了具体模块的硬件参数设计及相应实验研究。最后在搭建的反激式并网逆变器测试系统上进行了并网实验。通过对系统工作状态波形进行研究分析表明交错反激式并网逆变器基本达到设计要求，验证了理论分析的正确性、拓扑结构和控制策略的可行性，为以后小功率光伏功率变换的研究提供了参考。关键词：光伏发电，同步BUCK，交错反激，有源钳位，并网逆变I华中科技大学硕士学位论文AbstractSolarenergyisabundant,inexhaustible,andnon-pollution.Theseadvanta

6、gesmaketheworldpayattentiontosolarenergy.Asanimportantwayofutilizationofsolarenergy,photovoltaictechnologyhasachievedgreatdevelopment,andbegantobewidelyused.Comparedwiththetraditionalcentralizedphotovoltaicpowergenerationsystem,integratedmodularsmallpowerphotovoltaicpowergenerationsystemwit

7、hitssmallsize,easytoinstall,highconversionefficiencyadvantagesbegantobetakenseriously.Inthispaper,theresearchinthekeytechnologyofsmallpowerphotovoltaicpowertransformationhavethereferencevaluetolittlepowerphotovoltaicpowergenerationsystemdesign.Thepaperfi