一种可并网光伏发电逆变器设计

文中介绍了一种可并网式光伏发电逆变器设计方案,给出了光伏发电系统的组成结构,重点对逆变器的核心前级DC/DC升压器与后级DC/AC变换器的拓扑结构和电路相关参数设计进行了详细分析说明。按照此方法设计了电路,并给出了输出电压波形的仿真结果与相关测量数据。实验结果表明:该系统输出电压技术指标满足并入市电电网的要求,达到了并网的目的。     

光伏发电系统并网运行的控制策略与仿真分析

分析了光伏发电并网系统的结构,建立了光伏电池简化模型,采用降压升压装置和扰动占空比算法跟踪分布式电源的最大功率,对逆变器采用电流电压双环结构的控制策略。搭建了并网运行的系统仿真模型。仿真结果表明:并网逆变器输出的电流和大电网电流同频同相,动态响应快,能够较好地反映三相光伏并网系统运行的特性,具有一定理论价值。     

基于三相并网逆变器锁相技术的研究

针对传统三相逆变器与并网三相逆变器的不同特点,并网前三相逆变器的输出电压与电网的电压同频和同相,并网后控制其输出的电流与电网电压同相兵控制其大小,确保单位功率因素。为此,本文用锁相环技术对电网电压的频率跟踪锁定控制,使三相逆变器的调制波频率始终与电网的频率一致。通过对并网三相逆变器的理论和仿真分析,该方法使并网逆变器输出的三相电压对称,满足并网的要求。同时提出了通过对逆变器输出的电流与参考电流的误差进行PI控制,控制其输出的电流的大小并确保其稳定、可靠的向电网输送功率。最后用3kVA的三相逆变器验证了该方法的可行性。     

联网微型光伏逆变器分段混合控制方法研究

针对交错反激微型光伏逆变器在临界电流连续模式(BCM)控制下开关管频带宽、控制复杂和在电流断续模式(DCM)控制下变压器功率转换密度低、并网电流质量差等问题,提出了一种分段混合控制方法。该控制方法对微逆变器的工作周期进行了分段,使微逆变器在单个反激式的电流断续模式下和交错反激式的临界电流连续模式下交替工作。详细分析了分段混合控制下交错反激变换器产生正弦电流的原理,给出了具体实现方案的开关序列和波形。研究结果表明,分段混合控制方法作用下联网微逆变器可实现与电网电压同频、同相的并网电流输出,并提高微逆变器工作效率和功率转换量,该控制方法适合于微逆变器的各个功率等级。     

两级式光伏并网发电系统的研究与仿真(英文)

在两级式光伏发电系统中,采用基于前级Boost变换器的MPPT方法,可以使光伏电池达到最优状态,即最大限度的将太阳能转化为电能。后级网侧逆变器采用无差拍控制,使电网功率因数为1。通过两级式并网发电系统的仿真,可以实现最大功率点的跟踪,而且使并网电流与电网电压达到同频同相。因此,光伏模块的效率能够得到提高,逆变控制器的电流呈现高质量的正弦交流波形。通过Matlab/Simulink软件进行仿真,前后级都能实现相对独立的功能。仿真结果表明:此方案更有利于系统的模块化设计和集成。     

单相光伏并网控制的研究

以DSP为控制平台设计单相光伏并网系统,在改进型单纯型加速法的基础上设计新型光伏阵列最大跟踪控制优化算法,跟踪光伏阵列最大输出功率点,使负载获得最大功率。在线调节步长改变电压收敛速度,设计锁相控制电路,自动同步跟踪电网频率和相位。测试数据表明,结合优化技术的变步长MPPT(Maximum Power Point Tracking)算法能快速准确跟踪最大功率点,系统波动小稳定性高,逆变器电流和电网电压同频同相,有效提高系统逆变效率及可靠性。     

基于反激拓扑的高效率太阳能微型单级并网逆变器

针对使用中央逆变器及组串式逆变器的光伏发电系统中整体太阳能转换效率不高的缺点,提出了将单个太阳能电池板连接一个小功率的逆变器以组成光伏系统,该系统能够使每个太阳能电池板都工作于最大功率点,针对该系统设计了基于反激拓扑的高效率单级并网逆变器,通过电流峰值控制,将太阳能电池板发出的直流电变换成与电网电压幅值匹配的正弦馒头波,再通过工作于工频状态下的晶闸管桥臂换相成正弦交流电,并人电网,锁相采用过零点检测法,最大功率点跟踪(MPPT)算法采用扰动法,给出了控制框图,并搭建了100 W的实验样机.研究结果表明,基于反激拓扑的单级并网逆变器与单个太阳能电池板组成的光伏系统可以有效地提高整个光伏发电系统的太阳能转换效率.     

新型LLC+LC双谐振软开关变换器研究

针对LLC谐振变换器在负载变化时出现容性电压导通,带来关断损耗大效率低等问题,该文提出一种采用有限双极限控制技术方案,在LLC谐振变换器的基础上增加一个LC辅助谐振电路,并在开关器件上并联电容,构成新型LLC+LC双谐振软开关变换器。该文先介绍新型变换器的工作模态,建立数学模型,分析软开关特性,再进行参数设计,最后通过实验验证,证实关断损耗小、传输效率高。     

光伏反激并网微型逆变器THD性能仿真研究

针对光伏反激并网微型逆变器的输出功率随着太阳能电池输出功率不断地变化,且在逆变器的输出功率比较低时并网输出电流的总谐波失真(THD)指标不能满足并网要求的问题,研究利用PI准谐振控制器对光伏反激并网逆变器进行了并网控制。通过运用状态空间平均法建立了光伏反激并网微型逆变器的数学模型,基于该数学模型建立了仿真模型,对传统的PI控制器与PI准谐振控制器的控制性能进行了仿真分析。研究结果表明,在不同输入电压、负载条件下,采用PI控制器的逆变器输出并网电流的THD较大,不能满足并网要求;而采用PI准谐振控制器时THD均小于5%,能满足并网要求,从而验证了新控制方法的有效性。     

基于NCP1396的LLC半桥型谐振变换器

为解决开关电源的高效率、低损耗、EMI小等问题,将LLC半桥型谐振技术应用到开关电源中。在整个工作范围内,LLC半桥型谐振变换器实现了零电压转换(ZVS),减小了开关损耗。介绍了LLC半桥型谐振变换器的工作原理,提出了一种以NCP1396为控制芯片的开关电源的设计方法,并进行了实际试验。实验结果表明,提出的设计方法能够实现零电压转换,有效地提高了开关电源的效率。     

变拓扑LLC变换器的均流均压控制研究

隔离型变换器在新能源汽车充电和服务器电源得到广泛应用，传统LLC谐振变换器虽然具有高效率和高功率密度等优点，但传统LLC变换器在重载区的升压增益能力有限。提出一种变结构LLC变换器拓扑，通过分析变频控制加辅助移相补偿的工作原理来了解变换器的工作特性。并以此为基础进行参数和控制设计，使其能达到LLC谐振变换器的软开关特性和宽输出电压范围内连续调节的能力。最后设计了一台实验样机，验证了LLC变换器具有良好的宽输出电压范围能力，且串并联切换能实现均流均压控制目的。     

超高频感应加热电源逆变器负载拓扑的研究

针对兆赫级超高频感应逆变器中器件开关损耗大和感应加热负载变化大等问题,引入了一种新颖的双管超高频谐振逆变器,该谐振逆变器能够很好地处理兆赫级逆变电源电路上的寄生电感和寄生电容对电路的影响,实现了开关管零电压关断、零电流零电压开通,能极大地减少开关管的开关损耗;分析了该拓扑在负载为感性、阻性、容性条件下逆变器的工作状态以及该拓扑在4种经典逆变器负载条件下零电压软开关的状态和范围。最后,以LLC逆变器负载设计了1 MHz谐振逆变器的样机。研究结果表明LLC逆变器负载更适合该谐振逆变器。     

基于DSP的3kW单相光伏并网逆变器设计

基于光伏并网逆变器的基本原理和拓扑结构,提出一种基于DSP的3 k W非隔离型光伏并网逆变器的设计。通过理论分析和计算,进行电路元件参数的设计,包括主电路参数、检测和保护电路、驱动电路的设计。搭建3 k W实验样机一台,样机实验表明,该设计方案满足了逆变器的设计要求,能够实现安全、可靠并网运行,输出电流具有较低的谐波含量。     

直流微电网中双向LLC谐振型变换器的研究

直流微电网中的DC-DC变换器可以实现直流侧到直流侧的能量转换,而作为隔离型DC-DC变换器中最典型的一种,LLC谐振型变换器在实现能量传递的前提下,同时也可以实现软开关,提高变换器的效率.针对一种双向LLC谐振型变换器进行研究.变换器的整流侧和交流侧均采用全桥结构,通过谐振网络连接.同时对变换器的工作原理、增益特性进行分析,提出一种移相控制策略来调节增益大小,使变换器正向、反向工作状态下都能实现输入电压的宽范围调节.最后采用PSIM软件搭建仿真.仿真结果显示,该电路可以在实现软开关的同时也可以保持输出电压的稳定,并且正向、反向满载空载工作时都可以实现输入电压的宽范围调节.证明了设计结构及方法的可行性.     

一种单相LCL型并网逆变器新型谐波阻尼策略设计

在构建LCL型并网逆变器控制数学模型的基础上,针对LCL型并网逆变器出现的谐振尖峰问题,提出了有源阻尼控制策略,并对控制系统参数特性进行了设计,以及采用电网电压前馈补偿方法提高了系统控制性能。     

一种LLC谐振式软开关高频变换器研究与实现

该文对LLC谐振式高频变换器拓扑结构进行分析,详细推导了传统的LLC谐振式变换器的直流电压增益模型,提出了考虑高频变压器寄生参数和谐振电感寄生参数的优化改进方法,建立数学模型分析得到了更为精确的直流电压增益模型,进一步得到了传统增益曲线和改进后直流增益曲线对比图。以提出的改进增益模型为基础,对谐振网络归一化电感比K和品质因数Q进行详细设计,并得到了谐振槽参数的计算方法。该文还对LLC谐振变换器的硬件结构进行介绍,根据LLC谐振变换器的指标,最终搭建了硬件试验平台。试验结果表明,该LLC谐振式软开关高频变换器参数设计能够实现开关网络的零电压开通、整流网络零电流关断软开关功能。     

基于LLC谐振变换器的微型电动车DC-DC设计

设计了微型电动车的DC-DC控制器,提出了基于ST公司的L6599控制器的LLC半桥谐振变换器的设计方案,并对其工作原理、性能特点进行了分析和研究,并在此基础上进行了电路参数设计和校验,通过对所设计的一台120W LLC变换器的样机的测试,理论的正确性得到了验证。     

基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器并网控制策略研究

针对三相光伏并网逆变器系统稳定性及谐波抑制的问题,对基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器双环控制策略进行了研究。在介绍SVPWM并网策略的思想和原理的基础上,建立了光伏并网系统的数学模型,并逐步实现了双环控制的设计,给出了各参数的详细设计过程,利用Matlab/Simulink对所提出的双环控制策略进行了仿真;并搭建了硬件平台,对整个控制系统进行了实验。研究结果表明,该系统能够稳定可靠的运行,并网电流质量达到国家并网标准,可以实现安全并网。     

一种实验型单相光伏并网逆变器的设计与实现

为缓解化石能源危机和优化光伏并网技术,设计并实现了一种实验型单相光伏并网逆变器。以32位单片机STM32F103ZET6为微控制器,采用H6桥式拓扑结构作为逆变主电路。根据实验型单相光伏并网逆变器的组成结构,分别对其内部模块、电路控制系统、检测系统平台进行了研究、设计及制作;对并网逆变器在实验室条件下进行多次测试并研究分析了影响其并网效率的一系列因素。MATLAB仿真结果和实验数据表明:该逆变器可以提高系统动态响应速度,并降低并网电流谐波含量。     

全数字化控制光伏并网逆变器的设计与实现

逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点.简要介绍了光伏并网逆变器系统的结构和工作原理,重点分析了其并网工况的控制方案设计及其数字实现过程.最后,利用TMS320LF2407A型数字信号处理器(DSP)作为控制器,制作了1台1 kW的实验样机.仿真和实验结果表明,该设计方案实现了输出电流对电网电压的良好、实时跟踪.