長壽命單相光伏并網(wǎng)微逆變器的研究.pdf

1、光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展主要為大功率集中式逆變器及微逆變器兩個方向。相比于前者,后者采用獨(dú)立發(fā)電單元單獨(dú)控制,有效地解決了局部遮擋等問題,同時更有利于家庭及中小型發(fā)電的需求。作為光伏陣列與電網(wǎng)的接口設(shè)備,逆變器在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中具有十分重要的作用。多數(shù)單相光伏并網(wǎng)逆變器的使用壽命僅為5-10年,而一般情況下,太陽能光伏電池板的壽命約為25年,逆變器成為整個光伏發(fā)電系統(tǒng)壽命的決定因素。因此,本課題針對長壽命單相光伏并網(wǎng)微逆變器進(jìn)行研究,從拓?fù)?/p>

2、結(jié)構(gòu)和控制方式等對逆變器進(jìn)行設(shè)計和改進(jìn),從而延長光伏逆變器的使用壽命。
　　本文根據(jù)光伏陣列輸出電壓范圍和并網(wǎng)的要求,對單相光伏并網(wǎng)微逆變器的主電路進(jìn)行了研究,確定了三級式主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),改進(jìn)了系統(tǒng)的控制方式。本課題所采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為直流母線側(cè)解耦電路,直流母線電容較小,故可用小薄膜電容或陶瓷電容代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大鋁質(zhì)電解電容,從而延長系統(tǒng)使用壽命。微逆變器拓?fù)涞牡谝患墳殡妷悍糯蠹?完成升壓和最大功率點跟蹤任務(wù),前級移相參考信號由后級給定,無

3、需采樣光伏陣列電壓電流即可實現(xiàn)系統(tǒng) MPPT控制;第二級為電流整形級,將系統(tǒng)由電壓源轉(zhuǎn)換為電流源,并輸出100Hz的正弦半波電流,電流整形級為電壓電流雙環(huán)控制,電流內(nèi)環(huán)為滯環(huán)比較控制,電壓外環(huán)通過 PI調(diào)節(jié)使母線電壓穩(wěn)定在450V;第三極為并網(wǎng)全橋逆變級,將100Hz正弦半波翻轉(zhuǎn)為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波,4個開關(guān)管的驅(qū)動信號直接由電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換而來,無需驅(qū)動芯片或單片機(jī)控制。
　　本課題通過理論分析和仿真驗證了系統(tǒng)的可行性。通過每一