应用于光伏系统的推挽全桥变换器研究

发布时间：2019-12-01 12:38

【摘要】：由于全球性环境问题和各国能源发展战略调整，太阳能发电技术得到迅速发展。在独立光伏发电系统中，储能环节必不可少。本课题针对独立光伏发电系统储能环节高输入电流、高电压传输比、双向性的应用场合，研究了一种电流型推挽/全桥双向DC/DC变换器。 首先本文介绍了双向DC/DC变换器的发展和应用背景，针对独立光伏系统储能环节的特点，引出了电流型推挽/全桥双向DC/DC变换器。该变换器包含两种工作模式（1）升压模式：蓄电池放电，通过推挽电路和高频变压器对蓄电池电压进行升压。（2）降压模式：蓄电池充电，通过全桥电路和高频变压器对直流母线电压进行降压。本文详细介绍了两种模式的工作原理并给出了仿真波形。然后提出了应用于独立光伏系统的电流型推挽/全桥双向DC/DC变换器的三个关键问题：（1）变换器的启动和关断；（2）推挽侧的尖峰电压；（3）高频变压器的偏磁、漏感，给出了三个关键问题的解决方案，并详细研究了推挽侧的尖峰电压。 分析了推挽侧尖峰电压产生的原因，，设计了RCD、LCD、有源钳位三种解决方案，分别对三种解决方案的工作原理和优缺点进行了研究和仿真。研究了全桥侧开关管同步整流模式对尖峰电压的影响，分析了对尖峰电压产生影响的详细原理。最后研制了一台1000W的实验样机，给出了详细的硬件设计过程和实验波形。
【图文】：

后逆变器的主要作用是：把光伏电池或储能环节提供的直流电转换成可供负载或电网使用的交流电。如果是离网系统只需要逆变成正常的正弦交流电即可，如果并网系统这需要考虑相位同步。1.3 光伏发电系统分类与应用(Classification and Application of PVSystem)根据光伏发电系统和电网的关系，可以分为并网光伏发电系统和独立光伏发电系统[24-25]。1.3.1 并网光伏发电系统并网光伏发电系统是把光伏阵列发出的直流电通过电力电子变换器变换成与电网同频、同相、同幅的交流电，不仅可以直接向普通负载供电，还能向电网馈送电能的光伏发电系统。并网光伏发电系统根据是否包含储能环节可分为：可调度 (Non-schedulingType)和不可调度（Scheduling Type）式并网光伏发电系统[26-27]。

发电系统[24-25]。1.3.1 并网光伏发电系统并网光伏发电系统是把光伏阵列发出的直流电通过电力电子变换器变换成与电网同频、同相、同幅的交流电，不仅可以直接向普通负载供电，还能向电网馈送电能的光伏发电系统。并网光伏发电系统根据是否包含储能环节可分为：可调度 (Non-schedulingType)和不可调度（Scheduling Type）式并网光伏发电系统[26-27]。图 1-1 不可调度并网系统Figure 1-1 Non-scheduling type grid-connected PV system
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM46

【参考文献】

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本文编号：2568364