電流跟蹤控制型燃料電池單相并網(wǎng)逆變器研究.pdf

1、隨著不可再生能源的不斷減少，綠色能源的發(fā)展成為人們的目標(biāo)。燃料電池在未來市場將有巨大的上升空間，也是21世紀(jì)最有吸引力的發(fā)電技術(shù)之一。燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在給交流負(fù)載供電或連接電網(wǎng)之前必須進(jìn)行電力變換，即本文研究的并網(wǎng)逆變器，重點(diǎn)和難點(diǎn)是并網(wǎng)控制策略的確定。本文根據(jù)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)、并網(wǎng)逆變器的要求和并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)電流跟蹤控制型并網(wǎng)逆變器，主要內(nèi)容如下:
　　 設(shè)計(jì)了電力變換電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)燃料電池輸出電壓幅值低、范圍變化大

2、的特點(diǎn)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了前級DC/DC升壓和后級DC/AC逆變兩級變換。升壓電路分為全橋電路、變壓器、整流電路三部分。后級逆變電路采用全橋逆變以及LCL濾波器的結(jié)構(gòu)。分析了電路的工作原理并確定主要器件的型號和參數(shù)。
　　 以DSP處理器為核心設(shè)計(jì)了并網(wǎng)逆變器的控制電路?？刂齐娐分饕譃殡娫措娐贰⑽⑻幚砥麟娐?、信號采集處理電路、保護(hù)電路、PWM驅(qū)動電路、人機(jī)信息交互(SCI、CAN)電路等。在控制電路基礎(chǔ)上通過CCS軟件平臺設(shè)計(jì)了控

3、制程序，分析了系統(tǒng)主程序和子程序流程。
　　 研究了并網(wǎng)逆變器的控制策略。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用了電流反饋閉環(huán)PI調(diào)節(jié)使逆變器輸出與電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電。研究了基本PI調(diào)節(jié)電流反饋控制的實(shí)現(xiàn)方式與優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上通過加阻尼或降低階次思想提出了加阻尼電阻電流反饋控制法，加電容支路電流反饋控制法，分裂電容電流反饋控制法，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的電流跟蹤控制。對于孤島效應(yīng)本文采用了主動式孤島效應(yīng)檢測方式，通過主動擾動逆變器輸出電流幅值來檢測輸出