【摘 要】
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因工业的污染以及资源消耗的加剧,寻找新型的环保能源替代化石能源迫在眉睫。光伏逆变器作为新能源发电的重要一环,中小功率的户用光伏逆变系统往往采用电压型逆变器。但电压型逆变器存在电解电容寿命低、防短路能力差等缺点,故本文选择采用串联解耦的电流型逆变器。电流型逆变器在中小功率的系统中,因存在直流侧电流的二倍频纹波脉动,往往需要采用大电感,存在成本过高、体积大的问题。本文首先通过对逆变器输入侧与输出侧两侧
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因工业的污染以及资源消耗的加剧,寻找新型的环保能源替代化石能源迫在眉睫。光伏逆变器作为新能源发电的重要一环,中小功率的户用光伏逆变系统往往采用电压型逆变器。但电压型逆变器存在电解电容寿命低、防短路能力差等缺点,故本文选择采用串联解耦的电流型逆变器。电流型逆变器在中小功率的系统中,因存在直流侧电流的二倍频纹波脉动,往往需要采用大电感,存在成本过高、体积大的问题。本文首先通过对逆变器输入侧与输出侧两侧的功率进行分析,研究电流型逆变器直流侧电流产生二倍频脉动的原因。其次,通过分析电感中电压与电流的关系,提出通过在直流侧串联解耦电路补偿电感电压的方式,抑制逆变器直流侧电流二倍频的纹波脉动,从而达到电感轻量化的目的。并以此为基础提出串联解耦逆变器的拓扑,分析其工作模态,提出控制方法。与传统的解耦电路控制方法相比,本文的控制方法通过直接对直流侧电流进行闭环控制,从而间接控制补偿的电压,控制策略不依赖于精确的数学建模,对解耦电路元器件的参数要求不高,在实际应用中更为灵活。随后,对串联解耦逆变器与传统的电流型逆变器进行对比仿真,验证其解耦效果,同时对串联解耦逆变器进行闭环实验与切载实验验证其闭环的静态稳定性与动态稳定性。随后,对串联解耦逆变器进行并网实验验证其并网能力。最后根据仿真结果对硬件进行选型,搭建实验平台,通过学习编程对上述理论进行实验验证。实验结果证明了理论分析的正确性和方法的可行性。
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