閑置電容型光伏并網(wǎng)逆變器的研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，全世界都把目光投向了可再生能源。豐富的太陽輻射能是取之不盡、用之不竭的、分布廣、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。近些年來，太陽能電池和電力電子技術(shù)不斷進(jìn)步，使得太陽能光伏發(fā)電得到了飛速發(fā)展并逐漸成為太陽能利用的主要形式，其中的光伏并網(wǎng)發(fā)電更是當(dāng)今世界光伏發(fā)電技術(shù)的主流。作為光伏發(fā)電核心部件的逆變器，承擔(dān)著將光伏電池產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為能并入電網(wǎng)的交流電的任務(wù)，其成本、效率和

2、使用壽命最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)將提高整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資預(yù)期?；诖?，本文從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制方法和孤島效應(yīng)檢測等幾個(gè)方面對光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了深入的研究。
　　本文詳細(xì)分析了現(xiàn)有的光伏逆變器拓?fù)浜?，結(jié)合電容閑置型Cuk電路和半橋逆變電路，提出一種新型的單相光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)。所提逆變器電路結(jié)構(gòu)簡單緊湊。采用的四個(gè)開關(guān)中，兩個(gè)開關(guān)工作于工頻，用于實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流的正負(fù)半波，另兩個(gè)開關(guān)工作于高頻，用于控制并網(wǎng)電流波形和實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤，電容

3、閑置方式，實(shí)現(xiàn)了高頻開關(guān)的軟開關(guān)，降低了損耗；實(shí)現(xiàn)了功率解耦，取消了大容量電解電容的使用，提高了壽命。
　　合理的控制方法可以保證逆變器的輸出質(zhì)量，提高逆變器的效率。針對所提逆變器，本文采用了雙環(huán)控制策略來保證逆變器輸出與電網(wǎng)電壓同頻同相的并網(wǎng)電流。其中閑置電容電壓的前饋和輸出電流反饋的聯(lián)合控制，可以有效的調(diào)節(jié)電容傳遞的功率，從而控制并網(wǎng)的幅值。提高逆變器效率方面，需要對逆變器進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制。在分析了常用的最大功率點(diǎn)跟蹤方

4、法后，本文采用了變增量電導(dǎo)法，通過光伏電池的輸出電導(dǎo)來判斷是否處在最大功率點(diǎn)，通過改變主開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間來實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。變化的增量使跟蹤速度明顯加快。
　　光伏并網(wǎng)逆變器在實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高效的電能轉(zhuǎn)換的同時(shí)，還需要完善的保護(hù)措施，孤島狀態(tài)就是一種需要重點(diǎn)研究的很特殊的故障狀態(tài)。本文分析和比較了有源頻率偏移法、滑模頻率偏移法和輸出功率擾動(dòng)法。采用了一種有源頻率偏移法和輸出功率擾動(dòng)法相結(jié)合的孤島檢測方法。加快了檢測時(shí)間、縮小了檢測盲區(qū)，也