本文以微逆变器为研究对象,对当前的微逆变器的拓扑结构进行了深入的分析研究。每种结构都有自己的优缺点和使用场合,本文选择了电流型微逆变器进行深入研究。由于反激型是电流型微逆变器的基础,所以本文对反激型微逆变器进行详细的分析研究,主要研究了微逆变器的拓扑结构和反激型微逆变器的损耗分布,还对并网的控制技术和最大功率跟踪技术进行了研究和仿真分析,设计了主电路的器件和系统硬件电路,该研究工作对于光伏并网微逆变器具有一定的参考价值。首先,文章论述了光伏并网结构的分类,随后介绍了微逆变器的概念和微逆变器所具有的优点和不足以及关键性技术。研究了并网微逆变器的拓扑结构的特点,分析了电压型和电流型微逆变器的典型结构优缺点和特点以及应用场合。其次,文章主要阐述了电流型微逆变器的并网工作原理,然后计算了电路中开关管的电压和电流应力,为后面的开关损耗计算以及变压器、主电路的元器件的选择提供了依据。分析计算了原边开关管和副边开关管、二极管以及变压器的损耗,并绘出电路的损耗的分布图,最终得出与损耗相关的主要因素以及降低损耗需要改变的因素,这对于设计电流型的微逆变器具有重要的指导意义。再次,文章对光伏并网系统的最大功率跟踪控制问题进行了研究,通过比较分析最大功率跟踪的几种方法,选择适合本设计的最大功率方法,然后研究了最大功率跟踪的控制策略问题,研究分析了多级和单级控制策略以及多级控制中的前级和后级控制,从理论上分析了单级控制中的三环控制和双环控制的区别,同时对最大功率跟踪的算法和效果进行了仿真分析。对固定开关频率的控制方法进行了详细的研究,建立了反激型微逆变器的小信号模型,得到了逆变器传递函数,然后分析网压前馈对进网电流的影响,设计了电流环PI控制器,对进网电流控制的算法和效果进行了仿真分析。最后,文章对反激电流型微逆变器的主电路器件和硬件电路进行了设计,根据前面的理论分析研究,设计出相对损耗比较低高频变压器、开关管和二极管,并且设计了检测电路和电源管理电路,还对软件的总体设计给予了说明,最后进行了独立负载的实验。
