高效光伏并網(wǎng)微型逆變器研究.pdf

1、相比于集中式和組串式光伏并網(wǎng)逆變器發(fā)電系統(tǒng)，光伏微型逆變器發(fā)電系統(tǒng)具有即插即用、易擴(kuò)容、可靠性高以及可實(shí)現(xiàn)面板級最大功率跟蹤等優(yōu)點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)上來說，光伏微型逆變器主要有單級式光伏微型逆變器和兩級式光伏微型逆變器。本文重點(diǎn)研究一種基于臨界電流連續(xù)控制策略的后級逆變器，該控制策略可實(shí)現(xiàn)逆變器開關(guān)管的零電壓開通，以提高微型逆變器的效率。
　　本文詳細(xì)分析了基于臨界電流連續(xù)控制策略實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的工作原理。在此基礎(chǔ)上，從開關(guān)頻率和輸出電流THD

2、兩個方面對比研究了單極性調(diào)制策略和雙極性調(diào)制策略，與雙極性調(diào)制策略相比，單極性調(diào)制策略開關(guān)頻率范圍較窄，效率較高，但輸出電流THD略大。在輸出電流THD滿足要求的前提下，可選擇單極性調(diào)制策略以提高效率。根據(jù)復(fù)位電流包絡(luò)線的不同，可以分為恒定復(fù)位電流模式、恒定電流變化量模式和變復(fù)位電流模式三種不同復(fù)位電流模式，其中恒定復(fù)位電流和恒定電流變化量模式是變復(fù)位電流模式的兩個特例。在實(shí)際應(yīng)用中，需對電感Lf電流有效值和開關(guān)頻率進(jìn)行折中考慮，以選擇

3、合適的復(fù)位電流模式。
　　本文以恒定復(fù)位電流模式為例，對比了基于單極性臨界電流連續(xù)控制策略的兩種實(shí)現(xiàn)方式：軟件計算實(shí)現(xiàn)方式和硬件復(fù)位實(shí)現(xiàn)方式，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出采用數(shù)?；旌蠈?shí)現(xiàn)方式：即開通時間通過軟件計算得到，而關(guān)斷時間由硬件復(fù)位實(shí)現(xiàn)。在數(shù)?；旌蠈?shí)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上，研究分析了采樣延時、鎖相延時以及驅(qū)動電路延時等控制系統(tǒng)延時的存在會使得電感電流產(chǎn)生畸變，進(jìn)而影響輸出電流?；诖颂岢隽讼鄳?yīng)的電流補(bǔ)償方法以

4、補(bǔ)償控制系統(tǒng)延時帶來的影響。針對基于臨界電流連續(xù)的250W光伏逆變器，給出了主電路參數(shù)和控制電路參數(shù)的設(shè)計過程，并在Matlab/Simulink中搭建了仿真驗(yàn)證模型，仿真研究驗(yàn)證了基于臨界電流連續(xù)控制策略的可行性以及參數(shù)設(shè)計的正確性。搭建了一臺基于臨界電流連續(xù)的250W逆變器實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平臺，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于臨界電流連續(xù)控制策略的可行性以及參數(shù)設(shè)計的正確性，最高效率可達(dá)98.5％?；谂R界電流連續(xù)控制策略的并網(wǎng)逆變器可實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的ZVS