单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计.pdf

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1、叟竺苎!堂竺塑一——新能源发电控制技术TheNewEnergyPowerControlTechnology单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计DesignofSingle--stageSingle-phaseGird—connectedSolarEnergyPVSystem上海理工大学(上海200093)姚为正邓祥纯易映萍(UniversityofShanghaiforScience(IndTechnology，Shanghai200093，China)YaoWeizhengDengXiangchunYiYingping许继集团(河南许昌461000)梁燕(Xu]iGroup，Xuc

2、hangHenan461000，China)LiangYan摘要：对于太阳能光伏并网逆变系统，转换效率是至关重要的。目前系统采用得比较多的是多级式变换的拓扑结构，虽然这种结构控制相对简单，但转换效率由于变换级数的增加而难以提高。而单级式拓扑结构具有电路简单、可靠性高和高效低功耗等诸多优点，随着现代电力电子技术以及数字信号处理技术的飞速发展，系统拓扑结构引起的控制困难正在逐渐被克服，单级式拓扑结构越来越多的成为太阳能光伏并网逆变系统设计的首选。该文设计一3KW的单级式单相太阳能光伏并网逆变系统，在Mat—labR2006a／Simulink仿真环境下进行仿真实验，验证了系统设计的正确性。

3、关键词：太阳能并网逆变系统单级式拓扑结构设计Abstract：Forgrid—connectedsolarenergyphotovohaicinvertersystem，theconversioneficiencyiscrucialadjective．Atpresentthemulti·stagetransformationtopologyaremoreusedinorlesystem．Althoughthecontrolofthisstructureisrelativelysimple，buttheconve~ionefiq—cieneyisdificulttoimproveduet

4、oincreaseintransformationseries．Whilethesingle—stagetopologyhasasimplecircuit，highreliabilityandhi曲eficiencyandlowpowerconsumptionandmanyotheradvantages．Withtherapiddevelopmentofmodernpowerelectronictechnologyanddigitalsignalprocessingtechnology，thedificulttocontrolcausedbysystemtopologygraduall

5、ybeovercome．Moreandmoregrid—connectedsolarenergyphotovoltaicinvertersystemdesignchoosesingle—stagetopology．Thispaperdesignsa3KWsingle-stagesingle—phasegrid—invertersolarenergyphotovohaiesystem．UndertheMatlabR2006a／Simulinksimulationenvironmenttodosimulationexperimentstoverifythecorrectnessofthes

6、ystemdesign．Keywords：solarenergygird-·connectedinvertersystemsingle—stagetopologydesign【中图分类号】TM615[文献标识码】A[文章编号】1000—3886(2010)02—0046—031引言公司规格型号为CS5A一175的电池板组成太阳能光伏阵列，采用单级式带工频变压器的拓扑结构，设计了一3kW的单相太阳能光随着全球化石能源的日渐枯竭和人类环保意识的增强，以光伏并网逆变系统。伏为核心的太阳能发电事业近年来有了飞速的发展，而且将成为世界能源供应的主体。太阳能光伏发电系统可分为独立系统和并2并网逆变

7、系统的设计网系统两种，前者不与电网相连，使用蓄电池作为储能设备，白天2。1并网逆变系统主回路的设计将太阳能电池输出的电能储存起来，夜间直接向负载提供电力；后并网系统采用单级式单相桥式逆变的拓扑结构，如图1所示，者可看作集中式或分布式的太阳能发电站。本文讨论的单级式单Tl～rr4是功率器件，组成逆变桥，D1一D4是对应的反并联二极相太阳能光伏并网逆变系统属于后者I。管。采用工频变压器来保证逆变电压和电网电压的适配，并使电在太阳能光伏并网逆变系统中