基于DCM变频控制的反激式光伏并网微型逆变器研制

发布时间：2020-05-20 05:15

【摘要】：在当前世界能源危机和环境危机日渐突出的情况下,加快以清洁能源为主的一次能源消费结构转型已迫在眉睫。光伏并网发电作为最具潜力的清洁能源替代技术之一,其发展受到世界各国的广泛关注。由于传统集中式光伏发电具有占地面积大、最大功率点跟踪精度低、热斑效应明显等缺点,以屋顶光伏为主的分布式光伏发电技术得到了飞速的发展。微型逆变器作为连接分布式光伏发电与电网之间的桥梁,因其具有模块化生产、方便扩展等优势成为当下分布式光伏发电领域内的技术研究热点。本文分析对比了常见的并网微型逆变器拓扑结构,通过对比分析,最终确定以拓扑结构简单、控制方便的单级式反激并网微型逆变器为研究对象,总结分析了反激式并网微型逆变器的研究现状以及关键技术,研究了反激式微型逆变器的控制方法。首先,分析了单端反激式并网微型逆变器的工作原理以及工作在电流连续模式(Continuous Conduction Mode,CCM)、电流断续模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)和电流临界连续模式(Boundery Conduction Mode,BCM)三种模式下的工作特性,推导出了在三种模式下的相关公式。针对传统反激式并网微型逆变器工作在DCM模式下,采用恒频或双频率控制策略引起的在瞬时输出功率较低时的开关损耗问题,提出了DCM变频控制策略,逆变器的开关频率跟随瞬时输出功率变化而变化,相比传统的恒频和双频率控制策略,DCM变频控制策略能保证逆变器在瞬时输出功率较低时反激主开关频率较低,从而减小逆变器的开关损耗以提升逆变器的整体效率。其次,针对本文提出的DCM变频控制策略,具体设计了其实现方式,并对DCM变频控制的反激式并网微型逆变器的特性做了分析,通过仿真分析,进一步对DCM变频控制策略进行了优化,提出了带有最低频率限制的DCM变频控制反激式并网微型逆变器,以减少逆变器的总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)保证并网电流的质量。最后,对反激式并网微型逆变器的电路参数作了详细的分析与设计,特别是对反激变压器的设计进行了详细介绍。研制出了一套基于TMS320F2812的125W单相反激式光伏并网微型逆变器实验样机,设计了相应的硬件电路和软件程序,完成了实验平台的搭建及实验的调试,实验结果验证了所提DCM变频控制策略的有效性。
【图文】：

基于DCM 变频控制的反激式光伏并网微型逆变器研制到了一定阻碍。近年来分布式光伏发电由于其投资成本低、运的发展[4]。，我国新增加的分布式光伏发电装机容量为 19.44GW（见图 1.增加了 15.21GW，增长率高达 3.7 倍，占光伏发电新增装去年增长 24.39 个百分点，，并刷新创下历史新高，此外，2017光伏发电装机容量，远远超出 2016 年底分布式光伏发电的累）。分布式光伏发电必将成为今后光伏发展的主要形式。

去年增长 24.39 个百分点，并刷新创下历史新高，此外，2017光伏发电装机容量，远远超出 2016 年底分布式光伏发电的累）。分布式光伏发电必将成为今后光伏发展的主要形式。图 1.2 2013-2017 年中国光伏累计装机容量Fig 1.2 Photovoltaic accumulated installation capacity of China in 2013-201
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM464

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 倪之科;;双变压器桥式逆变器电源[J];通信与广播电视;1994年04期

2 李兴东;汪永茂;鄢伦;;船用逆变器带电动机稳定性研究[J];船电技术;2019年12期

3 聂明;;光伏发电中组串式逆变器汇流方案的讨论[J];电气时代;2018年12期

4 ;探讨逆变器中高频漏电的处理[J];世界电子元器件;2019年01期

5 赵宗坤;;单相并离网光伏逆变器设计与实现[J];电子测试;2019年21期

6 冯瑞雪;张文玲;杨彦杰;贺新;;准Z源逆变器光伏并网系统的研究[J];科技风;2018年01期

7 秦海;;高海拔条件下的光伏逆变器降容研究[J];电子测试;2017年23期

8 革新;;中国四强全球光伏逆变器出货量过半[J];电力设备管理;2018年06期

9 王伯涛;王忠阳;连爱红;;光伏逆变器常见故障及排除方法[J];农村电工;2018年08期

10 崔晓飞;皮一晨;刘欣;刘邦;许中;马智远;;基于混合仿真的逆变器并网测试平台设计与实现[J];电测与仪表;2016年24期

相关会议论文 前10条

1 ;光伏逆变器有何神奇之处[A];中小型风能设备与应用（2016年第2期 总第22期）[C];2016年

2 章勇高;高彦丽;蔡少华;;一种新型单相升降压微逆变器的研究与设计[A];2014年江西省电机工程学会年会论文集[C];2014年

3 马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;;基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年

4 杨立强;丘东元;;一种改进型三相Z-源逆变器[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

5 李德华;余望;张志远;余敬东;;一种新型控制方法在单相逆变器中的应用[A];浙江省电源学会第十届学术年会暨新能源开发与电力电子研讨会论文集[C];2006年

6 杨奇;黄文新;胡育文;钱海;;应用于异步起动机的新型L-源逆变器[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

7 张超华;汤雨;谢少军;;改进Z源逆变器设计[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

8 朱安远;;关于在逆变器输入侧是否加装外置快熔的探讨[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年

9 张剑;袁晓冬;;分布式光伏逆变器对配网继电保护的影响[A];第七届电能质量研讨会论文集[C];2014年

10 陈晓高;崔佩聚;;光伏逆变器接入智能电网的要求和技术探讨[A];第七届环境与发展论坛论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 刘杨;逆变器龙头固德威拟闯关科创板[N];中国证券报;2020年

2 本报记者 简悦;1500伏逆变器已成行业主流[N];中国电力报;2019年

3 何英;阳光电源逆变器累计出货量破1亿千瓦[N];中国能源报;2019年

4 本报记者 于海江;第三季度营收同比增长81.66%[N];中国电力报;2019年

5 本报记者 姚金楠;光伏逆变器老去，市场新机遇到来[N];中国能源报;2019年

6 见习记者 鲁珈瑞 通讯员 周姗姗;技术创新领跑全球逆变器市场[N];中国电力报;2018年

7 本报记者 简悦;光伏逆变器有6批次不符标准[N];中国电力报;2018年

8 记者 刘锟;首台单机十兆瓦双向储能逆变器诞生[N];解放日报;2018年

9 本报记者 赵慧芝;华能靖边光伏二期刷新纪录奥秘何在[N];中国改革报;2016年

10 中国工业报记者 杨红英;优于“领跑者” 华能靖边光伏二期项目凭啥？[N];中国工业报;2016年

相关博士学位论文 前10条

1 张金科;SPWM变流器的离散建模与分岔混沌分析[D];中国矿业大学;2018年

2 马兰;单相非隔离型光伏逆变器及SiC器件应用研究[D];电子科技大学;2018年

3 王伟琦;混合开关型电流源逆变器及其关键技术研究[D];山东大学;2019年

4 单庆晓;级联型逆变器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年

5 裴雪军;PWM逆变器传导电磁干扰的研究[D];华中科技大学;2004年

6 丁凯;混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D];华中科技大学;2004年

7 李海山;基于IGCT的中压大容量三电平NPC逆变器PWM技术和缓冲电路的研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2005年

8 佟为明;PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;1999年

9 郭倩;面向功率灵活分配的分布式逆变器系统的并联技术研究[D];浙江大学;2016年

10 谭光慧;太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 马策宇;SiC基逆变器在PMSM电机驱动中的高速开关行为研究[D];南京航空航天大学;2018年

2 李尚;一种无桥臂直通风险的三相双输入逆变器[D];南京航空航天大学;2019年

3 章修齐;基于反激的单相逆变器纹波消除技术研究[D];南京航空航天大学;2019年

4 孙健博;基于输出电压循环调整的级联型逆变器功率均衡策略研究[D];南京航空航天大学;2019年

5 蒋川;光伏发电并网系统微型逆变技术研究[D];西南科技大学;2018年

6 周自超;具有直流链电压尖峰抑制的Y源逆变器研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

7 吴文韬;改进型Y源逆变器关键器件的寿命预测研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

8 庞志聪;基于新型开关电感单元的高增益双向串联型Z源逆变器的研究[D];哈尔滨工业大学;2019年

9 黄谱;反激式光伏微逆变器多机组网及监控研究[D];华南理工大学;2019年

10 孙德;单相非隔离光伏并网逆变器系统的设计及实验研究[D];西安工程大学;2019年

本文编号：2672122