单相非隔离光伏并网系统的设计  

作者:崔丽丽;赵瑞广 刊名:《工业控制计算机》 上传者:赵珺

【摘要】为了促进分布式光伏并网发电系统的发展,进一步提高分布式光伏并网系统的效率的同时保证系统的稳定性,设计了一种单相非隔离两级式光伏并网系统。系统由前后两级变换装置组成,分别完成最大功率点跟踪和电能从直流到交流电的转换。最后通过Simulink仿真表明系统工作稳定,电流THD为1.93%,运行效率达到96.04%,证明了该设计能够满足并网发电要求。

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《工业控制计算机》2O16年第 29卷第 8期 135 单相非隔离光伏并网系统的设计 Design of Single-phase Transformerless PV Grid—connected System 崔丽丽 赵瑞广 (杭州电子科技大学自动化学院,浙江 杭州 310018) 摘要:为了促进分布式光伏并网发电系统的发展,进一步提高分布式光伏并网系统的效率的同时保证系统的稳定性,设 计 了一种单相非 隔离两级式光伏 并网系统 。系统 由前后两级变换装置组成 ,分别完成最 大功率点跟踪和电能从直流到交流 电的转换。最后通过 Simulink仿真表明系统工作稳定,电流 THD为 1.93%,运行效率达到 96.04%,证明了该设计能够满足 并网发 电要求 。 关键词:分布式,光伏并网,单相,效率 Abstract:This paper designs a kind of two—-stage non-isolated single-phase photovoltaic grid-connected system The system consists of two conversion devices,completing the maximum power point tracking and power conversion from DC to AC respectively.Finaly Simulink simulation results show that the system is stable,the curent THD less to 1.93%,operating efi— ciency reached to 96.04% Keywords:distributed,photovoltaic grid—cOnnected,single phase,efectiveness 在光伏发电领域,可将光伏发电系统划分为大功率集中式 光伏电站和中小功率分布式光伏发电系统[1 3 0本文针对分布式 光伏并网设计出了一种单相非隔离光伏并网系统,对其主电路 结构和控制结构进行设计,在 Matlab中建立仿真模型,通过仿 真对系统直流母线电压和并网电流等关键指标进行分析 ,结果 表明所设计的单相非隔离光伏并网系统工作稳定,并且能够很 好完成最大功率点跟踪,所发电能满足并网要求。 1 主电路结构设计 针对分布式单相光伏并网系统,本设计中采用两级结构。如 图 1所示 ,其中前级 DC/DC装置主要完成光伏阵列的最大功 率点追踪;后级 DC/AC完成直流电能到交流电能的转换_2]。 图 1 两级结构单相光伏并 网系统 1.1前级 DC/DC设计 Boost—Z\厂r变换器相 比传统 Boost的优点是主开关 Tr工 作在软开关状态,能够很好地降低开关损耗,提升前级装置的转 换效率,同时也能够降低开关管频繁开端产生的电磁干扰 ]。 在 Tr开通前,辅助开关管 T『.先开通,C 通过 L、 放电,C 两端电压逐渐减小,等到 C 两端电压下降为 0时, 两端电压为 O,T 关断,Tr开通,使 T『两端电压为 0时开通;Tr关断时,由于C 的存在使 两端电压从 O缓慢上升,保证了Tr零电压关断。 1.2 后级 DC/AC设计 考虑到整个光伏并网系统采用与电网之间采用的非隔离结 构,为了提高系统的安全性,抑制发电过程中产生的共模电流, 防止发生触电事故,后级 DC/DC采用具有共模

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