单相光伏储能逆变系统及其控制方法的研究

发布时间：2021-03-02 00:03

　　进入新世纪以来,全球能源匮乏,中国能源短缺问题也日益凸显。为了解决全球能源危机和实现中国经济可持续发展,新兴能源产业的发展势在必行。光伏储能技术是分布式能源、智能电网、能源互联网发展的必备技术;也是解决常规电力削峰填谷,提高常规能源发电、输电效率、以及安全性和经济性的重要技术支撑。光伏储能逆变系统,可以提高能源的利用率,在一定程度上缓解了我国能源紧张的问题。论文研究了单相光伏储能系统的组成架构,主要由电池充放电电路、MPPT控制电路和双向逆变电路这三部分组成。针对传统的两级式双向充放电电路设计复杂、成本高、性价比低的缺点,本文设计了基于并-串型组合式双有源桥电池充放电电路方案,与传统采用两级式架构的充放电电路相比,可以提升能量变换效率,有助于提高产品功率密度和性价比。论文针对MPPT控制器,研究了一种新型的ZVT-Boost PWM电路,分析了它的工作原理及其最大功率点跟踪控制方法,并为电路中的主开关管和辅助开关管给出了脉冲控制信号的软件配置方法,以实现两开关管的软开关,有助于提高系统的能量变换效率。针对单相光伏储能系统中双向逆变电路,论文研究了单相全桥双向逆变电路的工作原理、调制方法... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１世界主要国家储能产业占比??

能逆变系统装置Ｉ１２，１３１。??总体来说，光伏储能逆变系统的发展已成为新能源开发的核心之一。其主要系统架??构如图１．２所示，包括光伏组件、ＭＰＰＴ?（Ｍａｘｉｍｕｍ?Ｐｏｗｅｒ?Ｐｏｉｎｔ?Ｔｒａｃｋｉｎｇ）控制器、双向??逆变器、储能电池、电池充放电变换器、智能电表和电网等［Ｍ１。??光伏?双向逆?智能?电网??组件?ＭＰＰＴ?ｉｆ?电表?ｆ?１??Ｂ?控制器?：?１?｜??一?？??”??电池充??放电变??换器??储能??３电池??图１．２光伏储能逆变系统架构图??１．２光伏储能逆变系统国内外发展概况??１．２．１双向ＤＣ／ＤＣ电路国内外研究现状??在储能系统中，双向ＤＣ／ＤＣ变换器扮演着能量流动通道的角色，主要用来实现储能??电池和直流母线之间能量的双向流动。双向ＤＣ／ＤＣ变换器拓扑，根据拓扑之间是否有隔??离变压器，可将其分为隔离型和非隔离型。其中，非隔离型变换电路中由于没有隔离变??压器的存在，所以该变换器具有重量轻、体积小、造价低、没有变压器损耗等优点，这??种电路拓扑主要应用在对电气隔离要求不高的场合１｜５－｜８１。??目前，Ｃｕｋ变换器、Ｓｅｐｉｃ－Ｚｅｔａ变换器、半桥式变换器、Ｔ型Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ变换器，??为四种常见的非隔离型变换器，其电路拓扑如图１．３所示。??

）所示为双向Ｃｕｋ变换器，双向Ｃｕｋ变换器不适用于大功率输出场输出特性，适用范围比较窄。（ｂ）为双向Ｓｐｉｃｅ－Ｚｅｔａ变换器，该变电路演化而来，将电路中的二极管改成双向导通的开关管，可以但只能工作在电压变换比较小的场合，使用范围受限。（ｃ）为半桥，该电路拓扑结构开关器件比较少，结构简单，可靠性好，适合中。（ｄ）为双向Ｔ型Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ变换器，该变换器拓扑没有滤波电较大。同时，它具有与Ｃｕｋ变换器类似的负电压输出特性，因此


本文编号：3058215