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《上海电机学院》 2019年
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一种微型光伏逆变器的设计

邓康  
【摘要】:在当前能源危机的大背景和政策补贴的引导下,光伏发电得以快速发展。随着装机量的上升,光伏系统对逆变器的效率以及最大功率捕获能力要求越来越高,逆变器向着微型化以及大型集中式逆变两个方向发展。本文分析了光伏逆变器的典型结构,总结出微型光伏逆变器的优势和发展趋势,针对微逆变器的市场产品和研究现状做了分类总结。首先针对微型光伏系统对微逆进行了整体设计;其次,对于DC-DC级介绍了几种常用拓扑,总结了推挽变换器的发展衍变和各自特点,提出了一种减小占空比丢失的磁集成软开关三管推挽变换器,构建了集成磁件数学模型并详细的分析了该电路的工作过程,并通过仿真分析证明了理论推导的正确性;针对DC-AC级,介绍了常用的逆变拓扑并选择全桥逆变拓扑进行了仿真分析。随后,分别对两级式微型光伏逆变器的DC-DC级和DC-AC级进行硬件和软件设计,硬件部分总结了主电路的关键器件选型过程和参数整定原则,介绍了驱动电路、采样电路和保护电路等的设计过程;软件设计部分简要分析了整体控制策略,包括MPPT、锁相环、并网电流控制等关键技术。最后搭建了通用光伏逆变器测试平台,并利用该平台完成了对样机的调试,测试了逆变器样机MPPT效果,效率曲线及并网电能质量,给出了测试结果并做了相应分析。
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