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通过对光伏市场过热的分析,指出现今光伏微网正在崛起并慢慢替代大功率光伏电网。简要的分析了传统逆变器和传统Z源逆变器的优缺点。为了适应光伏微网系统,采用改进型Z源逆变器,对其在光伏微网中的应用做了相关分析研究。
首先对改进型Z源逆变器的拓扑以及稳态工作作了详细的分析,得到了关键器件的电压电流应力参数。分析了该逆变器的非正常工作状态以及由该状态引发的问题。分析了避免非正常工作状态出现的两种方法,同时对其进行比较,选择了适应于光伏微网系统的电流双向导通法作为本文的解决方案。分析了相对于其他逆变器,改进型Z源逆变器更适用于光伏微网系统的原因。然后针对该逆变器选定了直流母线电压恒定控制策略,并基于该策略设计了电压外环和电流内环的双闭环控制回路,并给出了电压外环PI调节器和电流内环P调节器的具体参数和数字实现方法。
接着以改进型Z源逆变器为核心针对光伏微网逆变与并网技术完成了电路器件的选型与具体硬件参数的设计。然后通过Simplorer软件对所设计的系统进行仿真验证和调整。最后对该系统进行了软件和硬件设计,制作出了以ARM芯片为核心的100VA小功率原理样机并对该系统进行了实验验证。