分布式光伏微逆变器交流侧功率解耦研究.pdf

分布式光伏微逆变器交流侧功率解耦研究 本文针对分布式光伏微逆变器交流侧功率解耦问题，设计了一种交流侧功率耦合拓扑，并对其进行了详细的研究和分析。该研究的主要贡献在于解决了微逆变器交流侧功率耦合问题，降低了母线电容的容值，延长了微逆变器的整体使用寿命。 知识点1：微逆变器的优点 微逆变器具有易扩展、模块化设计、高发电量、热插拔和低成本等优点，这使得微逆变器成为未来分布式光伏逆变器的主要发展方向。 知识点2：交流侧功率耦合问题 交流侧功率耦合问题是指电网侧功率含有二倍工频脉动的功率，使得母线电压及直流侧电流产生二次纹波，影响逆变器输出侧并网电流的质量以及直流侧 MPPT 的稳定，导致了直流侧燃料电池和光伏电池利用率降低。 知识点3：交流侧功率耦合拓扑 交流侧功率耦合拓扑是一种通过 PEM 控制对电路中的二次脉动功率进行吸收，降低母线电容的容值，从而更换成长寿命的薄膜电容，延长微逆变器的整体使用寿命的技术。 知识点4：功率解耦电路分类 功率解耦电路可以根据功率耦合拓扑的结构部或者位置分为 PV 级、DC-link 级、AC 级解耦、三端口解耦四大类，每种类型都有其特点和优缺点。 知识点5：交流侧电力电子功率耦合电路 交流侧电力电子功率耦合电路是一种设计的电路结构，通过 PEM 控制对电路中的二次脉动功率进行吸收，降低母线电容的容值，从而更换成长寿命的薄膜电容，延长微逆变器的整体使用寿命。 知识点6：主电路的小信号模型和 PWM 控制策略 主电路的小信号模型和 PWM 控制策略是研究交流侧电力电子功率耦合电路的关键技术之一，通过对小信号模型的分析和 PWM 控制策略的设计，可以提高交流侧电力电子功率耦合电路的性能。 知识点7：仿真研究 本文使用 Matlab/Simulink 2015b 仿真软件对所提出功率解耦拓扑进行了仿真研究，结果表明解耦电路在负载功率高于 500W 时对并网性能的影响随负载功率上升而变小，负载功率在 500W 之前解耦电路对两级式逆变器的解耦效果最好。 知识点8：硬件实验结果 本文对单模态六开关 Buck-Boost 解耦电路进行了硬件实验，结果表明硬件实验结果与理论结果一致，功率解耦电路对主电路二次纹波起到了抑制作用，可以将短寿命的电解电容替换为长寿命的薄膜电容，延长微逆变器的整体使用寿命。