反激式光伏微型逆變器的研究.pdf

1、目前，由于對(duì)化石能源等不可再生資源的過度開采和利用，能源危機(jī)已經(jīng)成為世界性的難題。在此背景下，人們將目光轉(zhuǎn)移到取之不盡、用之不竭的太陽能上面。而光伏發(fā)電正是利用太陽能的主要方式之一，也是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。其中將光伏發(fā)電裝置與城市建筑有效結(jié)合的建筑集成式光伏發(fā)電系統(tǒng)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)正受到人們的日益關(guān)注。
　　 建筑集成式光伏發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的大型地面光伏電站不同，傳統(tǒng)光伏發(fā)電結(jié)構(gòu)因其無法有效解決樓層遮擋等帶來的陰影問題對(duì)光伏陣列的影

2、響，不再適用于建筑集成式光伏發(fā)電系統(tǒng)。本文首先建立了的光伏電池的仿真模型，研究了光照和溫度對(duì)光伏電池輸出特性的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了光照不統(tǒng)一的情況下串聯(lián)與并聯(lián)光伏組件的輸出特性，從光伏電池公式入手推到了多峰值現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，指出了傳統(tǒng)的發(fā)電結(jié)構(gòu)在建筑集成發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用中的局限性。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　 對(duì)交流模塊系統(tǒng)的核心單元微型逆變器進(jìn)行了研究，闡述了微型逆變器的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，及其設(shè)計(jì)要求。選擇反激式逆

3、變器作為主要研究對(duì)象。詳細(xì)分析反激式逆變器的工作原理，根據(jù)微型逆變器的設(shè)計(jì)要求，對(duì)斷續(xù)模式下反激式逆變器的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。主要包括反激式逆變器的占空比設(shè)計(jì)、激磁電感的選擇、高頻變壓器匝比的選擇以及濾波電路參數(shù)的選擇等。通過分析確定了反激式逆變器的占空比、激磁電感以及變壓器匝比的選擇范圍。結(jié)合反激式逆變器的特點(diǎn)，研究了一種單變量最大功率跟蹤算法。并通過Matlab/Simulink仿真平臺(tái)搭建仿真仿真模型，驗(yàn)證了算法的有效性。分析了傳

4、統(tǒng)的反激式逆變器在應(yīng)用為微型逆變器時(shí)所面臨的問題，指出功率解耦環(huán)節(jié)對(duì)逆變器壽命的影響，通過引入解耦電路對(duì)其功率解耦環(huán)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，并研究了引入功率解耦電路后電路的整體控制方案，仿真結(jié)果驗(yàn)證了解耦電路的的有效性及其控制電路的正確性。改進(jìn)后的反激式逆變器避免了大容值電解電容的使用，提高了逆變器的可靠性和壽命預(yù)期。
　　 最后搭建了以TMS320F2812為控制核心的反激式逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)主要硬件電路和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了部