光伏微逆变器的控制策略研究及系统设计

发布时间：2019-09-21 17:57

【摘要】：光伏发电是新能源利用的一个重要途径,光伏并网微型逆变器作为重要的组成设备,其拓扑结构,控制方式直接影响到光伏发电系统的效率。本文从分析微逆变器的拓扑结构出发,构建了反激-正激式微型并网逆变器,研究了有源钳位电路和倍压整流输出以提高电路工作效率和基于滑模变结构理论的PWM控制策略以提高系统的鲁棒性,并对构建模型进行了仿真实验验证。最后提出并设计了一款300W微型并网逆变器,给出了软硬件设计,并对工程样机进行实际运行测试,结果表明该系统是有效可行的。论文主要工作如下:1、在分析了光伏微型逆变器结构拓扑的基础上,研究了一种反激-正激式结构的光伏微型逆变器。通过对前级DC-DC升压变换器和后级DC-AC并网逆变器的工作过程进行分析,给出了提高工作效率的方法和控制策略。2、利用基于高端有源钳位电路软开关技术和变换器输出倍压整流技术对电路拓扑进行了研究,并进行了Matlab仿真分析,结果表明该方法可有效降低MOS管损耗,提高变换器工作效率。3、针对DC-DC级变换器的PWM驱动控制问题,提出了基于滑模变结构理论的PWM控制策略,通过构造与输出电压和输入电流相关的切换函数,降低了输出纹波,提高了系统的鲁棒性。仿真实验结果证明了该方法的有效性。4、设计并完成了一款300W光伏并网微型逆变器的实验样机,设计了主电路与基于DSP28035的控制电路和参数计算和相应控制软件流程图。通过实验样机进行运行测试实验,实验结果证明了论文所研究方法的正确性。
【图文】：

L1iCurefurefi1111 11 1 10--1 1 0- 0 +0 0 -LLpvLickRC RC ckix xRC RC ckVk kiLL Lμ = + dx图 3.6 DC-DC 变换器滑模变结构控制框图 Block diagram of sliding mode variable structure for DC-DC convert模控制的电路仿真参数设置如下：变压器匝数比 k = 5.4；变压器额定功率 P 感1L = 100μH；输入电压PVV =27V；开关频率sf =100kHzμF；母线电容'LC =470μF；控制系数1k =0.8，，2k =0.09；

Fig 3.10 Output response curves under different load载下，系统的输出直流母线电压的纹波不同，，能够满足对直流母线电压输出稳定的要求，表 3.1 输出电压纹波Table 3.1 Output voltage ripple望电压busV / V实际电压busV / V峰峰电压V400400400397.5398.2399.610.86.12.3
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM464

【参考文献】

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本文编号：2539480