【摘 要】
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随着光伏一体化(BIPV)技术的发展,单板光伏组件配备独立微变流器或微逆变器的并网结构近年来成为光伏发电技术领域的一个研究热点。微逆变器这种小功率并网模块具有体积小,并
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随着光伏一体化(BIPV)技术的发展,单板光伏组件配备独立微变流器或微逆变器的并网结构近年来成为光伏发电技术领域的一个研究热点。微逆变器这种小功率并网模块具有体积小,并网灵活,控制简单的特点。本文的主要研究内容是设计实用的单板光伏微逆变器,适合单板大功率光伏组件,额定设计功率250W。本文首先从实际出发,分析了单板大功率光伏组件的伏安特性曲线以及现有的几种常用的最大功率跟踪(MPPT)方法,选用了一种适合微逆变器使用的变步长扰动干扰法。本文采用两级微逆变器结构,着重研究了前级MPPT控制器和后级逆变器的硬件设计。由于微逆变器服务于单板光伏组件,而单板光伏组件的输出开路电压较低,要实现并网发电,则微逆变器必须具备较高的升压比。因此,本文选用了一种高电压增益变换器作为前级MPPT控制器的拓扑结构,对比同功率等级的常规DC-DC变换器,该变换器具有更好的升压能力,更高的变换效率和更低的功率开关管电压应力。并以此为基础,完成了MPPT控制器的原理图设计、器件选型、控制策略选择及控制算法程序。本文还对后级逆变器的拓扑设计、并网控制策略、PWM调试方式进行了详细阐述,完成了全桥逆变器主功率电路、控制电路的分析设计。最后,实际设计制作了250W微逆变器的原理样机,并在原理样机上完成了功能调试。实验表明,设计结果合理,符合实用要求。
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