導抗變換器在光伏電源系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人類對能源的需求也大大增加,人類賴以生存的地球不但所蘊藏的礦藏有限,礦物燃燒還會導致溫室效應(yīng)和一系列的環(huán)境污染問題.太陽能作為新型環(huán)保能源,具有地域分布廣闊、資源豐富、清潔無污染等特點,成為解決電能匱乏的新途徑.但原有太陽能(光伏)并網(wǎng)系統(tǒng)存在能量轉(zhuǎn)換效率低、整機體積大的缺點,限制了其進一步發(fā)展.本課題將導抗變換器和光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)有機結(jié)合在一起,利用導抗變換器實現(xiàn)光伏系統(tǒng)的恒流并網(wǎng).與現(xiàn)

2、有電壓型并網(wǎng)逆變方案相比,省去了笨重的工頻隔離變壓器,減小了輸出濾波器的體積,對電網(wǎng)電壓丟失的處理也較為簡單.整機體積小、效率較高,具有很好的應(yīng)用前景.本文在縱覽導抗變換器和光伏并網(wǎng)逆變的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,使用二端口網(wǎng)絡(luò)分析法詳細分析了導抗變換器的特性和模型.以LCL型導抗變換器為例,分析了其輸入輸出轉(zhuǎn)移函數(shù)、效率、頻率特性及各部件數(shù)值變化對系統(tǒng)的影響,總結(jié)比較了4種具有實用意義的導抗變換器.對LCL型導抗變換器進行了深入的仿真和

3、理論研究.結(jié)合基頻分量等效和經(jīng)典交流分析法,對其內(nèi)部動態(tài)過渡過程進行了分析,為定量分析其工作模式提供了依據(jù).導抗變換器由于也存在能量交換的完全傳遞模式和非完全傳遞模式,在國內(nèi)外相關(guān)文獻較少的情況下,本文就導抗變換器的性能及其優(yōu)化設(shè)計和應(yīng)用作了研究.此外還詳細介紹了整個并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計要點,包括各控制和保護電路設(shè)計、導抗變換器設(shè)計、PWM調(diào)制算法實現(xiàn)及并網(wǎng)電流同步的實現(xiàn)方法.通過仿真和實驗,驗證了并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的實驗方案,給出了