研究目的
比较光伏系统中三种并网变换器拓扑的转换损耗和效率。
研究成果
级联升压逆变器拓扑结构在不同输入功率下均能保持稳定的效率,而逆变器-变压器拓扑结构在低功率水平下效率更高,但在高功率时效率略有下降。升压逆变器拓扑结构尽管效率较低,但在几何尺寸和无需笨重变压器方面具有优势,因此适用于高兆瓦级电站。
研究不足
损耗计算的准确性取决于设备数据的精确度以及将设备测试条件下的结果正确换算至实际电路工作条件的能力。
1:实验设计与方法选择
本研究比较了三种并网变换器拓扑结构:升压逆变器、逆变器-变压器和升压逆变器结构,重点分析其损耗情况。仿真采用PSIM软件配合热??槔垂浪憧厮鸷挠氲纪ㄋ鸷摹?/p>
2:样本选择与数据来源
研究以光伏组件作为各拓扑结构的电源输入??刂频缏钒琈PPT功能??椋糜谟呕夥榧墓β饰?。
3:实验设备与材料清单
双IGBT模块Powerex CM600DU-24F、电容器(6800微法/385伏)、电感器(26微亨大电流型)以及30千伏安208/480伏变压器。
4:实验流程与操作步骤
在不同功率条件(10千瓦至25千瓦)下对各拓扑结构的电路模型进行仿真,观察损耗与效率表现。采用的MPPT算法为扰动观察法(P&O)。
5:数据分析方法
基于仿真结果计算损耗,重点分析功率开关器件的开关损耗与导通损耗,并对三种拓扑结构的效率进行对比。
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Dual IGBTs Powerex CM600DU-24F
CM600DU-24F
Powerex
Used in both the boost converter block and the inverter block for power conversion.
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Capacitor
6800 uF / 385 V
Kemet
Used as input and dc-link capacitors in the circuit.
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Inductor
26 uH high current type
West Coast Magnetics
Used in the Boost converter block to ensure continuous conduction mode.
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Transformer
30 kVA 208/480
Mayer Electric
Used in the inverter-transformer topology for voltage step-up and isolation.
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