论文部分内容阅读
随着世界各国对能源和环境问题的持续关注,可再生能源的开发利用正呈现出加速发展的趋势。太阳能作为一种可再生资源,是人类可直接利用的清洁能源之一,因此开发利用太阳能具有重大的战略意义。而逆变器作为光伏发电系统中的重要器件,其可靠性和转换效率对推行光伏系统、降低系统造价至关重要。传统的逆变器通常在后级采用工频变压器来实现升压和电器隔离。这种逆变技术虽然性能可靠,但存在系统体积重量大、携带不便、成本高等缺点和不足。本文提出"Boost电路升压+全桥逆变”的设计方案,从而实现了直流输入、交流输出。本文主要从以下几个方面对离网型光伏逆变器进行了研究：1、本文对系统设计中将用到的Boost升压电路、全桥逆变电路的基本原理进行了详细阐述。并讨论了数字式PID控制算法的实现和在系统中的应用,分析了SPWM单相全桥逆变电路的控制技术及其实现方式。接着通过Matlab/Simulink软件分别对Boost升压电路和全桥逆变电路进行了仿真分析。2、本文给出了主电路中各个器件的选型依据,并对功率器件IGBT的保护给予了重点论述。接着从以下几个环节展开逆变器的硬件电路设计：从系统设计要求到系统整体结构,器件比较选型、原理图及PCB布线图的设计到最后电路板的焊接及试验。整个硬件电路系统包括主电路、电源电路、驱动电路、信号调理电路、液晶接口显示电路等。本文对每个电路模块进行了单独设计。3、本文对每个电路模块分别进行了调试,调试成功后对各电路进行了整合并研制了一台实验样机,调试给出了实验波形。实验结果证实了设计的正确性和可行性。该逆变器的研制成功对提升我国该类产品的技术水平、推动产品更新换代具有重要意义,且市场应用前景广阔,将为我国光伏发电的发展贡献一份力量。4、在单相逆变器研制的基础上,对三相逆变器进行了初步探究。首先介绍了单周控制的基本原理。接着用单周控制来实现正弦脉宽调制SPWM,电路简单,动态性能好。最后利用这种方法对三相PWM逆变器电路进行了Matlab/Simulink建模和仿真,得出了输出正弦电流和功率因数接近1的预期结果,证明其原理上是可行的。