基于移相全橋軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的光伏并網(wǎng)逆變器MPPT研究及其實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今世界，能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)峻，2011年3月份日本大地震引發(fā)的核泄漏問(wèn)題給能源安全提出更苛刻的要求。作為一種新興的綠色能源，太陽(yáng)能以其更普遍、更安全、更環(huán)保、更長(zhǎng)久等優(yōu)點(diǎn)。越來(lái)越受到人們的廣泛青睞。一種充分利用太陽(yáng)能的有效方式就是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心器件，光伏并網(wǎng)逆變器性能的改進(jìn)對(duì)于提高系統(tǒng)的效率、可靠性、安全性、延長(zhǎng)系統(tǒng)的壽命、降低成本至關(guān)重要。目前，光伏并網(wǎng)逆變器正向高頻化、高功率密度、大功率、高效率、低成

2、本的方向發(fā)展。
　　論文首先綜述性介紹了國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電、光伏并網(wǎng)逆變器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。接著，針對(duì)光伏并網(wǎng)逆變器中的DC/DC變換器展開(kāi)討論，對(duì)比分析了幾種常用DC/DC變換器，最終選擇了一種副邊采用無(wú)源箝位的移相全橋DC/DC變化器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)仿真重點(diǎn)分析了其軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)條件，根據(jù)論文的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了主電路參數(shù)計(jì)算和元器件選型。
　　然后，論文介紹了幾種常見(jiàn)的最大功率點(diǎn)跟蹤方法，其中，擾動(dòng)觀察法由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)

3、、性能優(yōu)越而應(yīng)用廣泛。針對(duì)擾動(dòng)觀察法的改進(jìn)措施進(jìn)一步分析研究，論文提出了一種采用移相控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的高效自適應(yīng)擾動(dòng)觀察法。該方法解決了傳統(tǒng)擾動(dòng)觀察法步長(zhǎng)大小難以權(quán)衡的問(wèn)題，能夠真正實(shí)現(xiàn)完全自適應(yīng)擾動(dòng)，跟蹤速度快、效果好，實(shí)現(xiàn)容易，系統(tǒng)通用性強(qiáng)。通過(guò)MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證了該算法的準(zhǔn)確性和高效性。
　　針對(duì)基于移相全橋軟開(kāi)關(guān)DC/DC變換器的控制系統(tǒng)，論文采用DSP+FPGA的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以TMS320F28335作為主控

4、芯片完成采樣、計(jì)算、通訊和運(yùn)行模式管理，以EP2C5實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)脈沖的產(chǎn)生和故障保護(hù)等功能，從控制系統(tǒng)的硬件電路、軟件設(shè)計(jì)和高效自適應(yīng)擾動(dòng)觀察算法實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　最后，論文從裝置主電路和控制系統(tǒng)方面進(jìn)行了軟硬件工程化設(shè)計(jì)，完成了一套40kVA的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。通過(guò)一系列的樣機(jī)實(shí)驗(yàn)證明：論文所提出的高效自適應(yīng)擾動(dòng)觀察法能夠?qū)崿F(xiàn)完全自適應(yīng)擾動(dòng)，跟蹤穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的擾動(dòng)觀察法，并且較好的實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，整個(gè)系統(tǒng)性能穩(wěn)定