[實(shí)用新型]基于反激變壓器原邊電流反饋的微型光伏逆變器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420733527.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204334377U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾青林;楊象爽;胥芳;張立彬;陳教料
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/5387
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/5387;H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 杭州斯可睿專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于新能源電控領(lǐng)域，尤其是一種基于反激變壓器原邊電流反饋的光伏并網(wǎng)逆變器。

背景技術(shù)

并網(wǎng)電流控制技術(shù)主要有傳統(tǒng)的控制技術(shù)和基于現(xiàn)代控制理論的控制技術(shù)。其中傳統(tǒng)的并網(wǎng)電流控制技術(shù)主要有PI控制、滯環(huán)控制、重復(fù)控制、預(yù)測(cè)電流控制、單周控制方法等。而基于現(xiàn)代控制理論的并網(wǎng)電流控制技術(shù)主要有模糊控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)控制等。對(duì)于現(xiàn)有的微型逆變器產(chǎn)品，由于要考慮到成本因素，基本都是采用具有算法簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本低、穩(wěn)定性好的PI控制器，但是PI控制存在著兩問(wèn)題：難以實(shí)現(xiàn)參考正弦波的無(wú)靜差跟蹤和較差的抗干擾能力。因此提出了比例諧振(PR)控制，它能在固定頻率處產(chǎn)生足夠大的增益，實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差跟蹤。但是由于模擬系統(tǒng)元器件參數(shù)精度和數(shù)字系統(tǒng)精度的限制，比例諧振(PR)控制器不易實(shí)現(xiàn)，而且當(dāng)電網(wǎng)頻率產(chǎn)生偏移時(shí)，就無(wú)法有效抑制電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波。因此，在比例諧振控制的基礎(chǔ)上，提出了一種易于實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)比例諧振(PR)控制器，既可以保持比例諧振(PR)控制器的高增益，同時(shí)還可以有效減小電網(wǎng)頻率偏移對(duì)逆變器輸出電流的影響，但是準(zhǔn)比例諧振諧振控制器不能抑制前級(jí)輸入電流的直流分量，則本專(zhuān)利提出了PI諧振控制方法。

光伏逆變器有三種工作模式，電流斷續(xù)模式(DCM)，電流臨界連續(xù)模式(BCM)，電流連續(xù)模式(CCM)。目前針對(duì)光伏逆變器的模式研究時(shí)，通常是讓逆變器工作在一種模式下。由于在單一模式下時(shí)，當(dāng)輸入功率比較低時(shí)，并網(wǎng)效率比較低，過(guò)零處的諧波會(huì)比較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有光伏逆變器單一模式方式當(dāng)輸入功率比較低時(shí)，并網(wǎng)效率比較低、過(guò)零處的諧波會(huì)比較大的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種有效地提高逆變器的并網(wǎng)效率、降低并網(wǎng)電流諧波的基于反激變壓器原邊電流反饋的微型光伏逆變器。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于反激變壓器原邊電流反饋的微型光伏逆變器，該逆變器采用反激式變換的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述光伏逆變器包括光伏電池PV、去耦電容C_pv、前級(jí)功率開(kāi)關(guān)管S_m、反激變壓器TR、副邊輸出二極管D和輸出電容C_o，所述去耦電容C_pv與光伏電池PV并聯(lián)，所述光伏電池PV的一端與反激變壓器TR的原邊一端連接，所述反激變壓器TR的原邊另一端與所述前級(jí)功率開(kāi)關(guān)管S_m的源極連接，所述前級(jí)功率開(kāi)關(guān)管S_m的漏極與所述光伏電池PV的另一端連接，所述前級(jí)功率開(kāi)關(guān)管S_m的柵極與PWM發(fā)生器連接，所述前級(jí)功率開(kāi)關(guān)管S_m的漏極與濾波器連接，所述濾波器與用于比較電流i與基準(zhǔn)電流i_pri的差值Δi是否小于電流偏差的精度ε的電流比較器連接，所述電流比較器的輸出與PI諧振控制器的輸入端連接，所述PI諧振控制器的輸出端與所述PWM發(fā)生器連接；所述反激變壓器TR的副邊的一端與所述副邊輸出二極管D的正極連接，所述副邊輸出二極管D的負(fù)極、所述反激變壓器TR的副邊的另一端分別與輸出電容C_o的兩端連接，所述輸出電容C_o的兩端與全橋逆變電路連接，所述全橋逆變電路的輸出端與濾波電路連接，所述濾波電路的輸出端為逆變器的輸出端。

進(jìn)一步，所述基準(zhǔn)電流是根據(jù)并網(wǎng)電壓V_grid、光伏輸入電壓U_m、光伏輸入電流I_m參數(shù)計(jì)算得出的，即基準(zhǔn)電流

再進(jìn)一步，所述步驟(5)中，通過(guò)將PI與準(zhǔn)諧振控制器串聯(lián)構(gòu)成了用于反激并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)輸出的PI諧振控制補(bǔ)償器，其傳遞函數(shù)G(s)為：