收藏本站
收藏 | 论文排版

非隔离混合光伏微型逆变器的研究

张峰  
【摘要】:在光伏交流模块领域,虚拟直流母线反激微型逆变器,因结构紧凑、控制简单等优点,受到广泛关注与青睐,但该拓扑的变压器匝比和漏感量较大,变压器的利用率不高,因而削弱了逆变器效率。针对该问题,本文基于非隔离虚拟直流母线结构,提出一种混合升压-反激(BF)/反激(F)微型逆变器。该电路拓扑在半工频周期内交替工作于BF模式和F模式:当工作于BF模式时,在低的变压器匝比和漏感量下,获得了高的电压增益和低的电压应力,此外,还提供了固有的无损吸收电路,漏感能量得以回收利用,实现了主开关管的电压钳位;F模式解决了BF模式不能降压的问题,使得在直流母线处产生直流正弦全波成为可能。采用具有软开关特性的临界模式(BCM)峰值电流控制,详细分析了混合BF/F逆变器的工作原理与拓扑特性,并推导了一种参考电流数学公式,提高了并网电流的电能质量。鉴于BCM混合BF/F微型逆变器在低功率或低瞬时功率时带来的高开关频率,对混合BF/F逆变器拓扑稍加改进,并引入临界模式/断续模式(BCM/DCM)双开关模式调制策略,构建一种混合BCM-BF/DCM-F微型逆变器:工作于BF模式时采用BCM调制,保留了主开关管的零电压(ZVS)或者谷压(VS)软开关,以及整流二极管的零电流(ZCS)软开关;工作于F模式时则采用定频DCM调制,限制了开关频率的增大,降低了开关损耗。采用与峰值电流控制等效的导通时间控制,取消了耦合变压器一次侧的高频电流互感器;理论推导了一种导通时间计算公式,并研究了BCM-BF与DCM-F模式之间的平滑过渡方案,确保了高的并网电流质量。通过控制一次侧峰值电流或导通时间来间接调制并网电流的开环控制策略,虽然简单高效,但所涉及的参考电流或导通时间公式并不准确,增大了总谐波畸变率(THD)。为此,在已有参考电流或导通时间公式的基础上,增加闭环控制,提出了前馈控制器并联反馈控制器的复合控制策略。前馈控制器采用峰值电流控制(PCC)前馈控制器或导通时间控制(OTC)前馈控制器,增强了系统的抗干扰能力,缓解了反馈控制器的控制压力;反馈控制器采用PI加极点型控制器,对峰值电流或导通时间进行了实时修正,提高了系统的控制精度,确保了系统的动态特性。以BCM混合BF/F逆变器为例,采用改进型状态空间平均技术建立了数学模型,给出了PI加极点型控制器的设计方案与设计实例,最后,通过实验验证了所提出复合控制策略的可行性与有效性。传统的PI加极点型控制器虽能改善并网电流波形,但在抑制3、5、7次等特定谐波的能力方面存在明显不足,为此,提出OTC前馈或者PCC前馈控制器并联比例谐振(PR)加谐波补偿(HC)加极点型控制器的复合控制策略。PR加HC加极点型控制器,在低比例系数下获得了高的基波及特定谐波增益,提高了系统抑制谐波干扰的能力,加快了系统的动态响应速度;OTC前馈或者PCC前馈控制器,分担了PR加HC加极点型控制器的控制压力,进一步提高了系统的抗干扰能力。以混合BCM-BF/DCM-F逆变器为例,采用改进型状态空间平均技术建立了数学模型,给出了PR加HC加极点型控制器的设计方案与设计实例。最后,通过实验验证了所提出控制策略的抗干扰性能和动态追踪性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 刘卫亮;李春来;刘长良;王印松;林永君;马良玉;陈文颖;;光伏发电微型逆变器建模与控制方法研究[J];系统仿真学报;2017年03期
2 李境达;刘万松;肖文君;;多微型逆变器微电网监控系统设计[J];电子世界;2017年07期
3 高学军;晋贞贞;;一种新型光伏并网逆变器的研究[J];电气开关;2017年04期
4 李鹏飞;;光伏并网微型逆变器的分析[J];科技创新与应用;2013年26期
5 黄红桥;危韧勇;陈有根;杨金;;光伏并网微逆变器研究中的关键技术[J];变频器世界;2012年03期
6 张占俊;李建文;董耀;王剑锋;杨怀建;;弱电网下多逆变器并网谐振失稳分析方法[J];电气技术;2020年10期
7 何国锋;朱更辉;楚晓楠;韩耀飞;兰奇逊;张晓杰;;多逆变器并网稳定性分析[J];可再生能源;2017年03期
8 李路;;组串逆变器和微型逆变器在遮光条件下的性能对比研究[J];电子世界;2015年15期
9 倪之科;;双变压器桥式逆变器电源[J];通信与广播电视;1994年04期
10 李兴东;汪永茂;鄢伦;;船用逆变器带电动机稳定性研究[J];船电技术;2019年12期
11 林为;邓胜钊;;一种互动式逆变器用市电切换电路设计[J];通信电源技术;2020年01期
12 黄伟;李忠安;冯传水;陈丹瑜;于哲;笃峻;;虚拟光伏逆变器的设计和实现[J];电工技术;2020年05期
13 王一;刘树;刘建政;王皆庆;;逆变器并网系统谐振机理与阻尼控制策略研究(英文)[J];中国电机工程学报;2020年09期
14 李洋;周振宇;马少杰;;Z源逆变器的的研究[J];石家庄铁路职业技术学院学报;2020年01期
15 刘华亮;李建英;覃杭湖;周青山;;三相SPWM逆变器的研究与设计[J];电子世界;2020年07期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 顾梦埙;易辉;李红涛;黄阅;姜子安;;基于小波包分解和自编码胶囊网络的光伏逆变器故障诊断[A];第31届中国过程控制会议(CPCC 2020)摘要集[C];2020年
2 张文义;刘晓燕;乔嘉琪;;基于模拟退火优化粒子群的SHEPWM逆变器剩余谐波的研究[A];第三十九届中国控制会议论文集(7)[C];2020年
3 罗莹莹;阮肇华;林福;郑为凑;陈海燕;颜湘武;;基于自适应虚拟阻抗的并联VSG逆变器无功功率分配[A];福建省电机工程学会2019年学术年会获奖论文集[C];2020年
4 ;光伏逆变器有何神奇之处[A];中小型风能设备与应用(2016年第2期 总第22期)[C];2016年
5 章勇高;高彦丽;蔡少华;;一种新型单相升降压微逆变器的研究与设计[A];2014年江西省电机工程学会年会论文集[C];2014年
6 马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;;基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
7 杨立强;丘东元;;一种改进型三相Z-源逆变器[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年
8 李德华;余望;张志远;余敬东;;一种新型控制方法在单相逆变器中的应用[A];浙江省电源学会第十届学术年会暨新能源开发与电力电子研讨会论文集[C];2006年
9 杨奇;黄文新;胡育文;钱海;;应用于异步起动机的新型L-源逆变器[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
10 张超华;汤雨;谢少军;;改进Z源逆变器设计[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
11 朱安远;;关于在逆变器输入侧是否加装外置快熔的探讨[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
12 张剑;袁晓冬;;分布式光伏逆变器对配网继电保护的影响[A];第七届电能质量研讨会论文集[C];2014年
13 陈晓高;崔佩聚;;光伏逆变器接入智能电网的要求和技术探讨[A];第七届环境与发展论坛论文集[C];2011年
14 夏加宽;刘力夫;;逆变器输出滤波器对电源利用率的影响[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2014年
15 单庆晓;潘孟春;翁飞兵;罗超;;联型逆变器的可靠性分析[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
16 周帅军;阎炎;;一种大功率直流逆变器系统研制[A];2107年航空智能装备学术论文集[C];2017年
17 徐刚;夏向阳;王锦泷;;逆变器直流侧电压稳定控制策研究[A];中国电工技术学会学术年会——新能源发电技术论坛论文集[C];2013年
18 薛阳;李华郁;杨骏涛;江天博;;准Z源逆变器的光伏输出电压模糊滑模控制[A];2015年全国智能电网用户端能源管理学术年会论文集[C];2015年
19 陈艳;周林;郭珂;代璐;;基于微分几何理论的微网系统Z源逆变器并网控制研究[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
20 杜超;陈阿莲;段彬;张承慧;;基于SOPC的三电平光伏逆变器SVPWM的设计与实现[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 张峰;非隔离混合光伏微型逆变器的研究[D];华南理工大学;2020年
2 张金科;SPWM变流器的离散建模与分岔混沌分析[D];中国矿业大学;2018年
3 马兰;单相非隔离型光伏逆变器及SiC器件应用研究[D];电子科技大学;2018年
4 王伟琦;混合开关型电流源逆变器及其关键技术研究[D];山东大学;2019年
5 郭倩;面向功率灵活分配的分布式逆变器系统的并联技术研究[D];浙江大学;2016年
6 谭光慧;太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 赵涛;基于级联H桥拓扑的光伏并网逆变器及其应用中的关键技术研究[D];合肥工业大学;2020年
8 陈艳;光伏发电系统中Z源逆变器的控制技术研究[D];重庆大学;2012年
9 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
10 余畅舟;组串式光伏并网逆变器谐振特性及其抑制策略的研究[D];合肥工业大学;2016年
11 苏娜;光伏逆变器地电流分析与抑制[D];浙江大学;2012年
12 吴文进;光伏多逆变器并网系统谐振机理及其抑制策略研究[D];合肥工业大学;2018年
13 张哲;模块化光伏并网系统中微型逆变器和功率优化器结构和控制策略研究[D];浙江大学;2014年
14 邢相洋;非隔离T型三电平光伏逆变器关键控制技术研究[D];山东大学;2016年
15 孙钦斐;模块化户用微网逆变器关键技术研究[D];中国农业大学;2016年
16 蔡春伟;串联型高增益Z源逆变器及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
17 李建文;大容量高频谐振逆变器关键技术的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
18 葛学健;用于磁耦合无线电能传输系统的高频逆变器拓扑研究[D];重庆大学;2019年
19 陈烨楠;单相软开关光伏并网逆变器关键技术研究[D];浙江大学;2018年
20 董帅;Z源逆变器纹波特性研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 刘文安;基于改进Z源逆变器的光伏并网发电系统的设计[D];天津大学;2012年
2 李玲玉;分布式光伏发电并网微型逆变器研究[D];东南大学;2016年
3 张江琴;光伏微型逆变器[D];华南理工大学;2015年
4 王丽艳;光伏发电微逆变器的研究[D];北京交通大学;2014年
5 丁永欢;高频隔离准Z源逆变器及其应用研究[D];南京理工大学;2013年
6 彭伟杰;Z源型光伏并网逆变器的研究[D];燕山大学;2012年
7 曹基南;基于准Z源逆变器的光伏发电技术研究[D];中国矿业大学;2016年
8 杨象爽;反激式微型光伏逆变器的理论建模、仿真及实验研究[D];浙江工业大学;2014年
9 袁浩;基于Z源逆变器的光伏并网系统的研究[D];江南大学;2013年
10 李飞;单相逆变器的非线性行为分析[D];哈尔滨工业大学;2013年
11 葛静;Z源型单相光伏并网逆变器的研究[D];湖北工业大学;2010年
12 丁晓;古瑞瓦特公司光伏逆变器产品竞争力研究[D];南华大学;2020年
13 潘浩;基于单相光伏的逆变器系统鲁棒电压控制研究[D];兰州交通大学;2020年
14 赵阳;电动汽车碳化硅逆变器设计[D];湖南大学;2019年
15 褚林林;永磁同步电机逆变器非线性因素补偿策略的研究[D];湖南大学;2019年
16 吴荣华;单相逆变器中非线性动力学行为及混沌控制的研究[D];东华理工大学;2019年
17 彭康;基于五电平逆变器的电力机车电机控制系统研究[D];东北石油大学;2019年
18 武保东;Y源逆变器拓扑及并网研究[D];安徽理工大学;2019年
19 黄新裕;RB-IGBT运用于低压配网逆变器的研究[D];北京交通大学;2019年
20 梁奋强;用于WPT系统的E类高频逆变器的研究[D];福建工程学院;2019年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 沈孙晖 张凯凯 象山县委报道组 陈光曙;锦浪科技:心中有“光”逐浪前行[N];宁波日报;2020年
2 整理 郭湘;亚洲光伏逆变器制造商“一家独大”[N];中国科学报;2014年
3 本报记者 简悦;1500伏逆变器已成行业主流[N];中国电力报;2019年
4 何英;阳光电源逆变器累计出货量破1亿千瓦[N];中国能源报;2019年
5 本报记者 刘杨;逆变器龙头固德威拟闯关科创板[N];中国证券报;2020年
6 本报记者 于海江;第三季度营收同比增长81.66%[N];中国电力报;2019年
7 本报记者 姚金楠;光伏逆变器老去,市场新机遇到来[N];中国能源报;2019年
8 见习记者 鲁珈瑞 通讯员 周姗姗;技术创新领跑全球逆变器市场[N];中国电力报;2018年
9 本报记者 简悦;光伏逆变器有6批次不符标准[N];中国电力报;2018年
10 记者 刘锟;首台单机十兆瓦双向储能逆变器诞生[N];解放日报;2018年
11 本报记者 赵慧芝;华能靖边光伏二期刷新纪录奥秘何在[N];中国改革报;2016年
12 中国工业报记者 杨红英;优于“领跑者” 华能靖边光伏二期项目凭啥?[N];中国工业报;2016年
13 本报记者 于海江 见习记者 白明琴;打造光伏逆变器高端机型[N];中国电力报;2016年
14 见习记者 简悦;瞄准光伏分布式市场[N];中国电力报;2017年
15 本报记者 杨鲲鹏;价格战是光伏平价上网的动力[N];中国电力报;2017年
16 本报记者 郭锦辉;一个80后创业者的“新能源梦”[N];中国经济时报;2017年
17 本报记者 王海霞;家庭光伏是未来方向[N];中国能源报;2017年
18 见习记者 简悦;瞄准分布式光伏运维市场[N];中国电力报;2017年
19 本报记者 于海江;全新4G逆变器为户用光伏护航[N];中国电力报;2017年
20 见习记者 鲁珈瑞;做真正高效低价的好产品[N];中国电力报;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978