单相并网型光伏逆变器的设计

【摘要】能源的日趋枯竭使得节能环保成为现代社会发展的重要趋势。太阳能因储量丰富，分布广泛，且使用无污染，已经成为新型可再生绿色能源中最具发展潜力的。太阳能的主要利用方式为光伏发电。目前光伏逆变器主要存在以下几个方面的问题：逆变器体积庞大，设备复杂，维护不方便；并网控制系统的输出电流不稳定；转换效率低；成本较高。基于以上问题，本文设计了一款微型的单相并网型光伏逆变器。它体积小，直接集成到太阳能板背面，可以实现对每块太阳能板最大功率点的跟踪；采用新型的拓扑结构，将两路单端反激变换器并联交错运行，能够使光伏控制系统输出稳定电流，使用效率很高，维护方便，而且价格便宜。该逆变器的系统主要由以下几个部分组成：太阳能电池板、反激变换器、SCR换相器、EMI滤波器和控制器等。其基本原理是由太阳能电池板组件输出直流电，经交错反激变换器变换成220V的正半周正弦波，再输入SCR换相器转换成正弦电压，后由EMI滤波器滤波后并入电网。由DSP采集电网电压和相位，利用MPPT和PLL技术调制生成SPWM波，驱动功率开关管工作，使逆变器输出电流和电压与电网电压同频同相。逆变器除了功率变换回路外，还包含了小信号部分的供电，由辅助电源模块实现，采用线性稳压芯片实现直流电压的转换。本文对系统的硬件电路各部分原理进行了设计，并对系统软件的设计思路与实现方法以及关键程序的流程进行了介绍，通过MATLAB/Simulink平台进行了仿真实验，最后对一些模块电路进行了简单的测试，验证了系统设计的正确性。通过仿真结果的分析对后期样机制造的工作计划做出展望。
【作者】高慧芝；
【导师】吴丽华；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，电力电子与电力传动，2013，硕士
【关键词】微型并网逆变器；反激变换器；最大功率点跟踪；孤岛效应；

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