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独立/并网双工模式下光伏逆变系统的设计实现(5)

设计实例与实验结果

此处设计了一个1kW的光伏逆变系统。采用图1所示拓扑,主要参数为:输入电压35~75V,输出电压220V,输出电压频率50Hz,直流母线电压400V,输出功率1kW,变压器初次级匝数比8:96,隔直电容88μF,滤波电感分别为3.3mH和1.2mH,滤波电容分别为600μF和2.2μF。

系统采用AVR单片机ATMEGA64作为主控芯片。DC/DC部分VT1~VT4采用IXFK180N10型MOSFET管,VD1~VD4采用MUR8120型快恢复二极管,开关频率f=62.5kHz,高频变压器磁芯采用PQ50/50,使用丝包线绕制。DC/AC部分VT5~VT8采用47N60C3型MOSFET管,f=32kHz。

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为验证工作原理,用示波器进行检测。图6a为输出滤波前高频调制电压波形。可见,电压幅值约350V,频率50Hz。图6b为独立逆变模式下,逆变器带电阻性负载工作波形。可见,逆变器可输出理想的220V/50Hz正弦电压,在带负载时,仍能保持良好正弦性。经实测,满负载输出时电压THD≤3%,满足要求。图6c为并网逆变模式下,逆变器工作波形。可见,逆变器输出4.5A/50Hz正弦电流,且电流相位稍微滞后于电网电压,因为MCU的数据处理耗费了一定时间。忽略这一点,输出电流与电网电压基本同频同相。经实测,额定功率输出时电流THD≤5%,满足要求。

结论

此处针对光伏逆变系统,提出一种独立/并网双工模式逆变系统,分析了逆变器拓扑结构及控制原理,采用前馈控制进行改进,提出一种用于切换两种工作模式的方法,并研制一台实验样机验证可行性。结果表明该方案研制的逆变系统工作稳定,运行可靠,可分别工作于独立、并网两种模式,且能自由切换。系统具有良好的应用前景。

来源:电源网
投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
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