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基于隔离型Cuk电路的单相光伏并网逆变器研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 04:14:27
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基于隔离型Cuk电路的单相光伏并网逆变器研究【摘要】:本文研究小功率单相光伏并网逆变器的实现,通过对单相光伏拓扑结构的比较,选定隔离型Cuk加电压型全桥逆变为主拓扑,并通过理论计算

【摘要】:本文研究小功率单相光伏并网逆变器的实现,通过对单相光伏拓扑结构的比较,选定隔离型Cuk加电压型全桥逆变为主拓扑,并通过理论计算与仿真验证,完成了系统拓扑参数的选定。在完成系统软硬件平台的基础上,添加了软开关电路并完成调试。 本文首先分析了单相光伏并网逆变器的主要实现方式,并比较了各种拓扑类型的优缺点,阐明了选择本拓扑的原因。通过对系统的仿真分析和数学计算,完成了系统主拓扑及输出滤波器参数计算,并完善了系统的驱动电路、采样电路、保护电路、过零检测等辅助电路。完成了系统硬件平台的搭建工作。 通过对当前主要的控制方式的比较,以及系统拓扑结构,选定了系统的控制方式,并加以仿真分析验证。分析比较了多种最大功率点跟踪、孤岛检测方法,选定了本系统MPPT及孤岛检测方法。完成了系统控制程序、MPPT、孤岛检测、采样及保护程序等,完成了系统软件平台的建立。 最后完成了系统损耗分析,在分析比较多种软开关之后,选定了主动钳位式软开关,并完成了理论推导及仿真分析。完成了系统离网调试及并网实验,实现系统并网功能,并对实验结果进行了分析。 【关键词】:单相光伏逆变器 隔离型Cuk电路 主动钳位软开关 重复控制
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM464
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 第1章 绪论8-16
  • 1.1 课题背景及研究的目的意义8
  • 1.2 单相光伏系统主要实现方式8-14
  • 1.2.1 具有 DC/DC 模块的光伏系统9
  • 1.2.2 具有伪 DC/DC 模块的光伏系统9-10
  • 1.2.3 无 DC/DC 模块的光伏系统10
  • 1.2.4 三种系统形式优缺点比较10-14
  • 1.3 系统拓扑选择14
  • 1.4 本文主要研究内容14-16
  • 第2章 系统硬件电路设计16-24
  • 2.1 引言16
  • 2.2 系统主电路参数设计16-23
  • 2.2.1 隔离型 Cuk 电路工作原理及理论推导16-18
  • 2.2.2 隔离型 Cuk 电路拓扑参数计算18-21
  • 2.2.3 隔离型 Cuk 电路仿真验证21-22
  • 2.2.4 全桥逆变系统拓扑参数计算22-23
  • 2.3 本章小结23-24
  • 第3章 系统软件实现及仿真验证24-36
  • 3.1 引言24
  • 3.2 系统控制方式选取24-25
  • 3.3 逆变端双闭环设计25-31
  • 3.3.1 重复控制分析及设计25-26
  • 3.3.2 电流内环设计26-29
  • 3.3.3 电压外环设计29-31
  • 3.3.4 系统整体仿真实验31
  • 3.4 最大功率点跟踪方法选取31-34
  • 3.4.1 扰动观察法32-33
  • 3.4.2 电导增量法33-34
  • 3.5 孤岛检测34-35
  • 3.6 本章小结35-36
  • 第4章 系统性能提升及软开关的应用36-46
  • 4.1 引言36
  • 4.2 系统损耗分析36-37
  • 4.3 系统软开关的实现37-42
  • 4.4 系统软开关参数设计及仿真验证42-45
  • 4.5 本章小结45-46
  • 第5章 系统硬件实现及调试46-52
  • 5.1 引言46
  • 5.2 系统硬件实现46-48
  • 5.3 系统软件平台实现48-49
  • 5.4 系统调试结果及分析49-51
  • 5.5 本章小结51-52
  • 结论52-53
  • 参考文献53-59
  • 致谢59


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