三相光伏有源箝位谐振直流环节微逆变器的直流环节数字化控制策略研究

【摘要】：光伏逆变器是分布式发电系统的重要组成部分。连接单个光伏组件的三相微型逆变器由于其安装成本低、即插即用、灵活性好而成为未来光伏并网系统的趋势。有源箝位谐振直流环节逆变器仅用一个辅助开关实现了所有开关的零电压开关,结构简单,效率高。但是,有源箝位谐振直流环节逆变器的直流环节损耗较大,并且由于存在不固定的换流延时,导致了次谐波的产生。 本文首先介绍了有源箝位谐振直流环节逆变器的工作原理和双幅控制策略下的工作原理,然后阐述了一种数字化的直流环节控制策略。通过对直流环节的分析与计算,可以总结出箝位开关可能的导通时间,这样就可以给箝位开关一段固定时间的信号,从而实现无传感器控制。然后利用数字控制芯片通过对箝位开关的控制来使箝位环节配合逆变环节工作。并且通过计算和分析不固定的换流延时,把这种延时提前一个合适的时间来减少次谐波。最后介绍了这种数字化的直流环节控制策略的实现方法。 为了验证这种通过数字化的直流环节控制策略,对一台有源箝位谐振直流环节微型逆变器的实验平台进行了实验,结果显示这种数字化的直流环节控制策略运行良好,提高了控制精度,降低了成本,减少了次谐波。 【关键词】：有源箝位谐振直流环节逆变器 无传感器控制 直流环节控制策略 数字控制
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 太阳能与光伏发电9-10
• 1.2 光伏微型逆变器10-11
• 1.3 软开关逆变器11-12
• 1.4 谐振直流环节逆变器12-14
• 1.5 课题研究方法14
• 1.6 论文的主要研究内容安排14-16
• 第2章 ACRDCLI工作原理与双幅控制技术16-31
• 2.1 有源箝位谐振直流环节逆变器的工作原理16-18
• 2.2 双幅控制的原理与工作过程18-23
• 2.3 双幅控制的实现与小结23-25
• 2.4 双幅控制的仿真与分析25-31
• 第3章 直流环节数字化控制策略31-41
• 3.1 无传感器控制策略31-33
• 3.1.1 无传感器控制策略31-32
• 3.1.2 导通时间计算32-33
• 3.2 直流环节控制33-38
• 3.3 延时预测控制38-41
• 3.3.1 延时计算38-39
• 3.3.2 预测控制39-41
• 第4章 ACRDCLI系统设计41-49
• 4.1 ACRDCLI系统的硬件设计41-45
• 4.1.1 箝位开关管的选择41-42
• 4.1.2 谐振电感设计42-43
• 4.1.3 箝位驱动电路设计43-45
• 4.2 数字控制电路设计45-46
• 4.2.1 数字控制芯片介绍45-46
• 4.2.2 电源电路设计46
• 4.2.3 时钟电路设计46
• 4.3 ACRDCLI系统的软件设计46-49
• 4.3.1 ePWM模块介绍46-48
• 4.3.2 软件设计48-49
• 第5章 实验结果与分析49-55
• 5.1 箝位控制信号波形分析49-51
• 5.2 换流信号延时波形51-53
• 5.3 直流环节波形分析53-55
• 第6章 总结与展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 参考文献57-59
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论59

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