论文部分内容阅读
进入新的世纪,伴随着城市化进程加快和人口的快速增长,能源危机越来越严重,因此新能源技术的开发成为了目前热门而又紧迫的议题。太阳能因其取之不尽,清洁安全,被认为是最理想的可再生能源之一。光伏并网逆变器作为光伏电池和电网的接口设备,是并网光伏发电技术的关键,逆变器的性能直接决定光伏系统的发电效率。本文研究的光伏并网微型逆变器是将单一的太阳能电池板模块从直流电转化为交流电,并在较宽的范围内扫描各独立太阳能电池板下的峰值功率点,避免了大规模电池阵列因为局部损坏或者被遮挡,而造成整个系统的故障。这样,通过对各模块的输出功率进行优化,使得整体的输出功率最大,提高了系统的效率。本文针对光伏微网并网控制器的特点,研究了结构简单且具有隔离作用的交错反激变换器。在叙述其工作原理的基础上,通过建立简化的反激变换器电路模型,分析了交错反激变换器的控制特点,以最大功率跟踪(MPPT)控制得到的电流为基准,对反激变压器的原边进行平均电流控制,实现半波正弦电流输出;针对交错反激变换器可能出现负载不平衡的现象,增加了负载平衡控制环;对于光伏电池的数学模型,推导出输入解耦电容与光伏电池板利用率的关系,通过选择合适的输入电容容量,有效的提高了系统运行效率。通过Matlab/Simulink仿真验证了上述工作的有效性。最后设计了一台基于dsPIC的数字化控制的200W实验样机,进行了相应的电路器件选择及程序设计。实验结果表明交错反激式光伏并网逆变器的各种性能指标达到设计要求,而且得到了较好的输出波形,从而验证了该拓扑结构和控制方法的有效性及理论分析的正确性和可行性,为光伏逆变器的实用化和市场化打下了基础。