单相两级式软开关非隔离光伏并网逆变器的研究

【摘要】：能源储备总量多、人均占有量少、分布不均衡是我国能源特点。电力工业的发展是解决能源问题的有效方式,太阳能发电因其安全、清洁、稳定、便捷在电力发展中具有巨大潜力,而单相两级式非隔离光伏并网逆变器为太阳能转变为电能的重要设备,单相两级式非隔离光伏并网逆变器研究点之一为减小电路中高频开关管开关损耗,软开关技术可以减小开关管开通(或关断)产生的功率损耗。本文基于单相两级式软开关非隔离光伏并网逆变器的开关管的不足提出了改进方法,该单相两级式软开关非隔离光伏并网逆变器前级为boost软开关变换器,后级为H6全桥软开关逆变器。全文内容安排如下:首先,对软开关四种工作方式从基本原理、等效电路、波形图等作了总结,它们分别是:零电流开通、零电压关断、零电压开通、零电流关断,再介绍了两种常用零转换PWM电路。其次,为了减小boost变换器的开关管开通(或关断)产生的功率损耗,前人将软开关技术引入,针对它在传统调制策略下主开关管S1只能实现零电流开通,主开关管S1在改进的调制策略下实现了零电流零电压开通,仿真结果验证了其正确性。再次,为了减小H6全桥逆变器的开关管开通(或关断)产生的功率损耗,前人将软开关技术引入H6全桥逆变器得到H6全桥软开关逆变器,该电路的辅助开关管不能实现零电流关断,本文针对该问题提出了改进拓扑、调制策略,仿真结果验证了其正确性,实现了辅助开关管零电流关断。最后,将boost软开关变换器作为单相两级式软开关非隔离光伏并网逆变器的前级电路,H6全桥软开关逆变器作为后级电路,叙述了电路工作原理,提出了系统总体设计方案,给出了仿真分析和实验测试结果。 【关键词】：光伏发电 软开关技术 并网逆变器 非隔离
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464;TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 课题的研究背景和研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-20
• 1.2.1 非隔离光伏并网逆变器研究现状10-13
• 1.2.2 单相两级式非隔离光伏并网逆变器研究现状13-17
• 1.2.3 软开关技术研究现状17-20
• 1.3 本论文研究工作20-22
• 第二章 一种boost软开关变换器的研究22-38
• 2.1 软开关工作方式22-25
• 2.1.1 零电流开通22
• 2.1.2 零电压关断22-23
• 2.1.3 零电压开通23-24
• 2.1.4 零电流关断24-25
• 2.2 常用零转换PWM电路简介25-27
• 2.2.1 零电流转换PWM电路26
• 2.2.2 零电压转换PWM电路26-27
• 2.3 一种boost软开关变换器及其调制策略27-33
• 2.3.1 电路工作原理27-28
• 2.3.2 模态分析28-31
• 2.3.3 传统调制信号31-32
• 2.3.4 改进调制策略32-33
• 2.4 仿真验证33-36
• 2.4.1 参数设置33-34
• 2.4.2 仿真结果与分析34-36
• 2.5 本章小结36-38
• 第三章 一种H6全桥软开关逆变器的研究38-61
• 3.1 H全桥逆变器及其调制方法38-41
• 3.2 H6全桥软开关技术的零转换PWM技术41-43
• 3.3 一种改进型含零电流转换PWM单元的H6全桥逆变器43-54
• 3.3.1 电路拓扑43-44
• 3.3.2 模态分析44-51
• 3.3.3 调制策略51-53
• 3.3.4 开关管驱动信号53-54
• 3.4 仿真验证与结果分析54-59
• 3.4.1 参数设置54-55
• 3.4.2 仿真结果分析55-59
• 3.5 本章总结59-61
• 第四章 单相两级软开关非隔离光伏并网逆变器的研究61-74
• 4.1 电路工作原理61
• 4.2 系统总体设计方案61-69
• 4.2.1 硬件电路设计62-66
• 4.2.2 软件电路设计66-69
• 4.3 仿真分析69-70
• 4.4 部分实验测试结果70-73
• 4.5 本章小结73-74
• 第五章 总结与展望74-76
• 5.1 本文的主要工作74-75
• 5.2 下一步研究工作75-76
• 参考文献76-81
• 致谢81-82
• 攻读硕士研究生期间的学术成果82

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