【摘 要】
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在经济增长加速的当今社会,环境污染成为最重要的问题,火力发电需要消耗较高的资源,这些资源是不可再生资源,面临着枯竭的情况,石油资源45年后即将枯竭。煤炭燃烧对环境造成
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在经济增长加速的当今社会,环境污染成为最重要的问题,火力发电需要消耗较高的资源,这些资源是不可再生资源,面临着枯竭的情况,石油资源45年后即将枯竭。煤炭燃烧对环境造成较大的污染,新能源越来越受到关注,太阳能光伏应运而生。本文以光伏发电为研究背景,对光伏逆变器设计问题进行了研究。本文首先介绍了太阳能发电的发展状况,对比了当今太阳能光伏发电较为流行的方案,从实际需求出发,提出了使用于用户屋顶、光伏入户、便于工程实现的分布式发电的微型逆变器系统设计方案,研究了微型逆变器对遮挡、单板效率等技术问题。本论文使用单个太阳能极板,设计了反激拓扑微型光伏并网逆变器,首先对反激拓扑结构进行了分析,对比反激变换器的CCM电流连续模式与DCM电流断续模式,将CCM模式反激逆变器应用于升压模式,分析了 H桥工作原理及驱动方式,设计直流电压采样电路、反激变换器原边电流隔离采样电路、电网电压采集电路、过零点采集电路。在软件方面,分析了 MPPT最大功率点跟踪常用方法,提出了一种变步长扰动观察法。通过对逆变系统建立状态空间方程,得到传递函数,通过BODE图分析判断系统的稳定性。加入PI环节及前馈环节校正系统的稳定性及响应速度,最后通过MATLAB建模对系统进行设计。本设计通过使用反激拓扑简化了微型逆变器拓扑结构,使微型逆变器系统结构简单实用,通过变步长扰动观察法使最大大功率点可以实现快速跟踪,该方法响应速度快,精度高。PI环节和前馈控制有效地提高了电流的追踪速度。通过仿真实验证明了本文方法的有效性与可行性。
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