单相软开关光伏并网逆变器关键技术研究

发布时间：2021-11-16 17:24

　　随着人类社会的发展,能源消耗日益增长。传统化石能源储量有限,其带来的污染问题受到公众的广泛关注。太阳能作为可再生能源的一种,近年来已被广泛利用。光伏逆变器作为光伏电池与公共电网的接口,在光伏发电系统中扮演着重要角色。在中小功率分布式光伏发电系统中,光伏逆变器主要采用单相结构。效率和功率密度是单相光伏逆变器重要指标。目前市场上的主流单相光伏逆变器均采用硬开关逆变拓扑,开关频率受器件开关损耗限制一般在20kHz以内,无法获得较高的效率和功率密度。软开关技术能有效减少硬开关电路中的开关损耗,是追求高效率高功率密度的一种解决方案。对单相软开关逆变拓扑的研究已开展多年,其中直流环节谐振型逆变电路具有最简单的电路结构。直流环节谐振型逆变拓扑实现零电压开关的原理是将逆变桥臂电压周期性的谐振至零。为实现这一目标,必须控制辅助开关配合逆变桥臂开关的动作。本文提出了一种新型零电压正弦脉冲宽度调制方式（ZVS-SPWM）,包含谐振环流能量控制的算法,使单相有源箝位ZVS-SPWM逆变拓扑中所有开关器件都实现零电压开通,降低开关损耗并提升开关频率,实现了较高的转换效率。着重分析了基于零电压调制方式的电路工作过... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：202 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

全球光伏年装机容量及预测

１．１研究背景??随着人类社会对能源需求的日益增加，可再生能源在其中发挥的作用越来越大。光伏??发电作为利用太阳能的一种方式，已被应用于全球范围并不断发展［１］。如图１．１所示，据??欧洲光伏产业协会ＥＰＩＡ统计，自２０００年起全球光伏年装机容量逐年增加，尤其是２００８??年后，光伏装机量增长十分迅速。２０１５年全年光伏新装机容量达５０．６ＧＷ，累计装机总量??２２９．３ＧＷ。同时ＥＰＩＡ还对今后五年的光伏装机量进行了预测，认为其将以每年８％？２２％??的增速继续增长［２１。??１２０??１００??８０??４０??２〇?ｌ｜??图｜．丨全球光伏年装机容量及预测??——其余?１４．４％??日本?１４．０％?ｆｐ＾３．ｉ％??，澳大利亚?１．９％??ＪＢＢＫ?英国?３．８％??意大利?６．２％??

我国太阳能资源丰富，光伏市场容量大，发展迅速。图１．２是ＥＰＩＡ统计的全球光伏？??累计装机总量区域分布状况。截止２０１６年底，中国已占全球光伏总装机量的２５．３％，成为??全球第一光伏市场［３１。??光伏发电系统根据功率等級及应用场合可分为三类：ｌｋＷ？丨ＯｋＷ户用屋顶型、??１０ｋＷ？１ＭＷ商业／工业屋顶型、１ＭＷ及以上地面电站型。前两种类型的光伏发电系统一??般也被称为分布式光伏发电系统，遵循“因地制宜、分散布局、就近利用”的原则［４１，充??分利用屋顶、池塘水面、荒山等区域，根据用户需求及发电能力，可选择发电量全部上网、??全部自用或者部分自用余电上网［５］。图１．３所示为典型的户用型分布式光伏并网发电系统，??一般由光伏电池组件、逆变器、用户、公共电网、配电设备组成。??户用屋顶型光伏发电系统利用民居屋顶，一般采用一台或多台中小功率逆变器，直接??接入民用电网。欧美国家对户用型光伏逆变器的研究起步早，市场发展成熟。户用型光伏??发电系统占整个欧洲光伏市场的２１％?（２０１２年）％，在美国则是２９％?（２０１５年）【７】。我国??

【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源对电力电子提出的新课题[J]. 徐德鸿,陈文杰,何国锋,施科研,李海津,严成.  电源学报. 2014(06)



本文编号：3499261