帶功率解耦微型光伏逆變器研究

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1、多妻未交碩士學位論文帶功率解耦微型光伏逆變器研究PhotovoltaicMicro．．inverterwithPowerDecoupling作者：王曉導師：張立偉副教授李艷講師北京交通大學2014年3月學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解北京交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權北京交通大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，提供閱覽服務，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名

2、：王晚簽字日期：油j牛年弓月)多日導師簽名：毒龐己。毛7簽字日期：勁f年年弓月×日中圖分類號：TM615UDC：621．3學校代碼：10004密級：公開北京交通大學碩士學位論文帶功率解耦微型光伏逆變器研究PhotovoltaicMicro—inverterwithPowerDecoupling作者姓名：王曉導師姓名：張立偉學位類別：工科學號：11121680職稱：副教授學位級別：碩士學科專業(yè)：電氣工程研究方向：電力電子與電力傳動北京交通大學2014年3月致謝兩年半的研究生生活即將接近尾聲，在這段時間里，我的研究生學習和科研工作得到很大

3、進步和升華，在離別的時刻，我的心里充滿了留戀和不舍，在此向曾經給過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表達由衷的感謝!感謝我的導師張立偉副教授，謝謝張老師一直以來對我學習和生活上的關心和幫助，為我的學習創(chuàng)造良好的環(huán)境，張老師嚴謹的治學態(tài)度、誨人不倦的高尚師德、平易近人的人格魅力深深地感染了我，在畢業(yè)之際，允許我向張老師表達由衷的感謝，祝張老師身體健康，闔家幸福，工作順利!衷心的感謝我的導師李艷老師，在交大遇到李老師是我的幸運，這兩年多以來，李老師悉心地指導我完成課題研究，在我遇到困難時給予我很大幫助，正是有了李老師的嚴格要求，才使我的專業(yè)基礎有了很大進

4、步和提高，吃水不忘挖井人，沒有李老師的付出就沒有我今天的成績。李老師淵博的專業(yè)知識、一絲不茍、精益求精的工作作風、鍥而不舍的科研精神是我學習的榜樣，對我今后的工作和學習有著深遠的影響，我一定會更加努力的工作，來回報李老師對我的關心和付出。在此向李老師表示由衷的感謝，祝李老師和家人健康快樂，永遠幸福!感謝這兩年多來電力電子所所有老師為我們提供良好的平臺，不僅在生活上給予極大地幫助，同時也為我們的學習和實驗條件提供支持，在此對各位老師表示衷心的感謝。電力電子所的張雅靜博士、梁美博士、李芳博士、陳騫博士等在我實驗遇到問題時，給予極大幫助和細

5、心指導，感謝你們對我無私的幫助，使我的課題得以順利進行，在此表示衷心的謝意。在課題研究期間，黃波、苗靜、柳少良、楊艷男、王蓓蓓等同學給我提供很多幫助，讓我從中收益頗多，感謝這段時間有你們的陪伴，給我留下美好的回憶，在此向你們表達真誠的謝意!同時也要感謝已畢業(yè)的張玉錦、趙闖、周興師兄，在我剛讀研時對我學習上的指導和幫助，教會我很多入門知識，在此表示衷心的感謝!特別要感謝我的父母和家人，你們的支持和理解給了我最大的動力，讓我全身心投入到學習中去，我一定會更加努力生活、工作，來回報你們對我的關愛!中文摘要摘要：隨著對煤炭、天然氣和石油等主要

6、化石能源的大規(guī)模開采和使用，全球環(huán)境污染和能源問題日益突出，而太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，因此光伏發(fā)電應運而生，同時光伏并網逆變器也成為普遍的研究熱點。近年來，為了提高逆變器的效率，降低成本，實現模塊化，提出了微型光伏逆變器的概念，由于其結構簡單，體積小，即插即用，易于擴展等，成為未來光伏逆變器的發(fā)展趨勢之一。但是在單相光伏并網逆變器中由于輸入輸出瞬時功率存在差異，通常需要并聯很大的電解電容來平衡這部分功率，由于電解電容壽命短，嚴重限制了逆變器的壽命，所以研究者提出在電路中加入功率解耦單元來處理瞬時脈動功率，從而用小容值

7、的薄膜電容代替電解電容，提高逆變器壽命。本文從三端口電路的角度研究帶功率解耦的微型光伏逆變器，其包括PV端口、AC端口、功率解耦端口三部分，并介紹構成各端口的基本單元，分析了電路的組合方式以及常見的幾種拓撲；文中由一種簡化的帶功率解耦微型光伏逆變器入手，介紹其工作原理，并通過仿真和實驗進行驗證；但是由于功率解耦單元的加入，電路效率降低，同時對逆變器穩(wěn)態(tài)性能產生影響，因此為了進一步研究這類拓撲的特性，本文又引入另外一種解耦電流減半的改進型帶功率解耦微型光伏逆變器，詳細介紹了主電路設計和損耗分析，并通過PSIM軟件仿真驗證其可行性，同時進

8、行硬件電路設計，搭建一個100W的實驗平臺，進行實驗驗證。此外本文還采用三種方法對該改進型拓撲進行效率優(yōu)化，最終使電路效率達到89．24％；最后，根據理論分析與實驗結果對比總結該拓撲的優(yōu)勢，其通過改進電路結構，使解耦回路