【正文】 的工作安全，對(duì)開關(guān)管電流選取了較大的裕量， 取額定電流為5A；散熱方面，為了保證開關(guān)管的充分散熱，采用添加散熱器的措施。其中主電路主要完成能量變換，吸收電路軟化開關(guān)器件的開關(guān)曲線；控制電路完成對(duì)輸出電流的控制以滿足并網(wǎng)的要求；保護(hù)電路主要對(duì)各種故障進(jìn)行保護(hù)；驅(qū)動(dòng)電路是功率主電路和控制電路的接口電路；輸出濾波電路主要濾除高次諧波，提高輸出波形的質(zhì)量。交流側(cè)電感的作用在于： (1)有效抑制輸出電流的過(guò)分波動(dòng)； (2)將開關(guān)動(dòng)作所產(chǎn)生的高頻電流成分濾除； (3)由于輸出電感的存在，輸出電流的基波分量式。圖39單相全橋逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) Singlephase bridge inverter topological structure2)工作原鯉如圖39所示是單相全橋并網(wǎng)逆變器主電路結(jié)構(gòu)圖，其中是電網(wǎng)電壓，是輸入的恒定的直流電壓，是逆變器的輸出電壓，是從逆變器輸出到電網(wǎng)的電流。整理后得 (32) 3)工作原理根據(jù)電感電流在周期開始是否從零開始，是否連續(xù)，可分為連續(xù)的工作狀態(tài)或不連續(xù)的工作狀態(tài)兩種模式。此時(shí)，由于二極管陽(yáng)極接在電源負(fù)極，二極管關(guān)斷，電容C只能向電阻姓放電，提供電阻電流。Boost電路的作用是將電壓升壓到。后級(jí)的DC/AC逆變器，采用逆變?nèi)珮?，作用是將DClink直流電轉(zhuǎn)換為的正弦交流電，實(shí)現(xiàn)逆變向電網(wǎng)輸送功率。相比之下，Boost變換器可以始終工作在輸入電流連續(xù)的狀態(tài)下，只要輸入電感足夠大，電感上的紋波電流小到接近平滑的直流電流，因此只需加入通量較小的無(wú)感電容甚至不加電容，避免了加電容帶來(lái)的弊端。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖25所示。此方法保留了原來(lái)控制策略的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)電流的跟蹤誤差顯著減小。該控制技術(shù)的基本思想是：對(duì)給定參考電壓和逆變器輸出電壓反饋誤差信號(hào)經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器后得到逆變器輸出電流參考控制信號(hào)，然后根據(jù)電流參考信號(hào)和逆變器反饋電流的誤差經(jīng)過(guò)比例放大和三角波進(jìn)行交截可得到正弦脈寬調(diào)制(SPWM)信號(hào)，控制功率器件的導(dǎo)通或關(guān)斷。當(dāng)滯環(huán)寬度較大時(shí)，開關(guān)頻率較低，對(duì)開關(guān)器件的開關(guān)頻率要求不高，但跟蹤誤差較大，輸出電流中的高次諧波含量較大；當(dāng)滯環(huán)寬度較小時(shí)，跟蹤誤差較小，器件的開關(guān)頻率提高，對(duì)器件的開關(guān)頻率要求較高。1)電流滯環(huán)瞬時(shí)控制方式電流滯環(huán)瞬時(shí)控制方式示意圖如圖32所示的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其外環(huán)是電壓反饋控制環(huán)，內(nèi)環(huán)是電流控制環(huán)。由以上的討論得出，逆變器無(wú)變壓器無(wú)絕緣方式主電路比工頻變壓器絕緣方式復(fù)雜一些，比高頻變壓器絕緣方式簡(jiǎn)單，效率高。缺點(diǎn)是經(jīng)過(guò)了兩級(jí)結(jié)構(gòu)，效率比較低，且電路和控制方式復(fù)雜。這種方式的逆變器主要用于獨(dú)立型光伏發(fā)電系統(tǒng)。逆變器的主電路結(jié)構(gòu)按照輸出的絕緣形式分為：工頻變壓器絕緣方式、高頻變壓器絕緣方式、無(wú)變壓器方式3種。因此光伏并網(wǎng)逆變器的輸出常采用電流控制，此時(shí)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)和電網(wǎng)實(shí)際上是交流電流源和電壓源的并聯(lián)，只需控制逆變器的輸出電流以跟蹤電網(wǎng)電壓，即可達(dá)到并聯(lián)運(yùn)行的目的。圖31 電流型、電壓型并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)圖 Current model, the voltage type grid inverter structure市電電網(wǎng)可視為容量無(wú)窮大的定值交流電壓源，光伏并網(wǎng)逆變器的輸出可以控制為電壓源或電流源。最大限度的利用光伏陣列，提高逆變器的效率。如輸出過(guò)載保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸入反接保護(hù)、直流過(guò)壓保護(hù)、交流過(guò)壓和欠壓保護(hù)、孤島保護(hù)及裝置自身保護(hù)等，從而確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。第3章 并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的工作原理作為光伏陣列和交流電網(wǎng)系統(tǒng)間進(jìn)行能量交換的逆變器，其安全性、可靠性、逆變效率、制造成本等因素對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的整體投資和收益具有舉足輕重的作用。 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池這種半導(dǎo)體電子器件有效的吸收太陽(yáng)光輻射能，并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式。因?yàn)楣夥姵氐妮敵龉β孰S光照強(qiáng)度在變化，當(dāng)夜間或陰雨天時(shí)，光伏電池的輸出功率很小，不能滿足負(fù)載的要求；而白天陽(yáng)光充足時(shí)，光伏電池發(fā)出的電相對(duì)負(fù)載可能有多余的。因?yàn)楣夥嚵袑?shí)際的工作電壓跟負(fù)載或者后端逆變器所需電壓不匹配，所以需要對(duì)光伏陣列的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，或升獲降，以滿足負(fù)荷的使用要求。通過(guò)調(diào)劑負(fù)載功率，改變光伏電池板的輸出電壓和電流，是光伏電池板輸出功率最大化。除了電方面的保護(hù)，還要考慮機(jī)械方面的保護(hù)，如如防風(fēng)、防雨、防雹能力，另外，為了防止鳥糞玷污光伏電池表面引起熱斑反應(yīng)，還需要在方陣頂上特別安裝驅(qū)鳥器。被遮蔽的光伏電池組件此時(shí)會(huì)發(fā)熱，這就是熱斑效應(yīng)。光伏電池單體是用于光電轉(zhuǎn)換的最小單元，工作電流約為,將光伏電池進(jìn)行串、并聯(lián)封裝后，就成為光伏電池組件。對(duì)逆變器建立模型并進(jìn)行分析，采用先進(jìn)的控制策略對(duì)于光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的性能是必不可少的。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了2個(gè)重要時(shí)期，第一個(gè)是在20世紀(jì)80年代中期，引進(jìn)4條總計(jì)5MW的光伏電池生產(chǎn)線，光伏產(chǎn)業(yè)初步形成。2000年世界衛(wèi)生組織公布的世界上污染最嚴(yán)重的十大城市中，中國(guó)占了8個(gè)。除歐洲外，美國(guó)、加拿大、澳大利亞、新西蘭以及亞洲的日本在并網(wǎng)型逆變器方面也都已經(jīng)產(chǎn)品化。1999年1月德國(guó)開始實(shí)施“十萬(wàn)屋頂計(jì)劃。在各國(guó)的屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展中，德國(guó)的屋頂光伏并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展速度始終是位于世界前列的。通過(guò)改進(jìn)工藝、擴(kuò)大規(guī)模和開拓市場(chǎng)等措施，大幅度的降低了太陽(yáng)能電池成本。太陽(yáng)能開發(fā)利用必將在21世紀(jì)得到長(zhǎng)足的發(fā)展，并終將在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移中擔(dān)當(dāng)重任，成為21世紀(jì)后期的主導(dǎo)能源。當(dāng)前人類文明的高度發(fā)展與地球生存環(huán)境的快速惡化已經(jīng)形成一對(duì)十分突出的矛盾，它向全世界能源工作者提出了嚴(yán)峻的命題和挑戰(zhàn)，在有限資源和環(huán)保嚴(yán)格要求的雙重制約下發(fā)展經(jīng)濟(jì)已成為全球熱點(diǎn)問(wèn)題，而能源問(wèn)題將更為突出。全球資源專家們呼吁：煤炭、石油等可貴的化石資源應(yīng)該是留給子孫后代的“化工原料，而不該在我們這代人手中僅僅把它們作為燃料而消耗殆盡。青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章 課題背景能源是人類經(jīng)濟(jì)及文化活動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源。隨著人類對(duì)能源需求的日益增加，化石能源的儲(chǔ)量正日趨枯竭。如果不加控制，溫室效應(yīng)會(huì)將融化兩極的冰山，這可能會(huì)使海平面上升幾米，四分之一的人類生活空間將由此受極大威脅。在可再生能源中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)是全球發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)之一，從1996年到2006年最近十年的平均年增長(zhǎng)率為40％，從2001年到2006年最近5年的平均年增長(zhǎng)率為45％，2006年世界太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)到了2790MW，總裝機(jī)容量達(dá)到了8GW。試驗(yàn)結(jié)果在發(fā)展相應(yīng)的技術(shù)方面都是成功的，但在經(jīng)濟(jì)性方面卻并不十分令人鼓舞，主要是由于太陽(yáng)能電池成本過(guò)高，雖然具有明顯環(huán)境效益，但其發(fā)電成本卻很難讓電力公司接受。而且由于功率比較小，并網(wǎng)逆變器的體積也可以做的很小，因而可以直接安裝在太陽(yáng)能電池板的背面，使并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安裝和使用更加簡(jiǎn)易。1997年在慕尼黑貿(mào)易展覽中心安裝了世界上最大的屋頂太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，容量為1．016MW。在技術(shù)方面，專用逆變?cè)O(shè)備和相關(guān)系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，在歐洲光伏專用逆變器就有SMA，F(xiàn)ronius，Sputnik，Sun Pwer和西門子等眾多的公司具有市場(chǎng)化的產(chǎn)品，其中SMA在歐洲市場(chǎng)中占有50％的份額。我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌和蓬勃發(fā)展時(shí)期，但能源問(wèn)題嚴(yán)峻，由于城市中大量使用化石能源，環(huán)境持續(xù)惡化。我國(guó)在20世紀(jì)50年代開始研究太陽(yáng)能電池，于1971年首次成功應(yīng)用于我國(guó)發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星。因此，研究具有電能質(zhì)量調(diào)節(jié)功能的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)有重要意義，其研究主要放在并網(wǎng)逆變器的控制方法上，相同的拓?fù)潆娐?，采用不同的控制方法能夠產(chǎn)生不同的控制效果。圖21 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成 Solar photovoltaic power generation system 光伏陣列的結(jié)構(gòu) 光伏發(fā)電系統(tǒng)，是利用光生伏打效應(yīng)原理制成的光伏電池將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。在一定條件下，一串聯(lián)支路中被遮蔽的光伏組件，將被當(dāng)做負(fù)載消耗其他有光照的光伏電池組件所產(chǎn)生的能量。為了避免由于光伏電池在陰雨天和夜晚不發(fā)電時(shí)或者出現(xiàn)故障