CCM 交错反激式光伏并网微逆变器的建模和控制

CCM（连续电流模式）交错反激式光伏并网微逆变器在光伏并网发电系统中发挥着重要作用。微逆变器位于整个系统中，承担着将光伏板产生的直流电转换为可并入电网的交流电的角色。与集中式逆变器相比，微逆变器可以单独地为每块光伏电池板进行最大功率点跟踪（MPPT），从而提升整个系统的能源利用率。微逆变器的核心技术之一就是反激式变换器，该技术具有结构简单、成本低、可靠性高等特点。 在反激式微逆变器中，存在两种工作模式：电流断续模式（DCM）和电流连续模式（CCM）。在CCM模式下，逆变器的电流应力更小，开关频率低，效率相对较高。不过，CCM模式下的微逆变器在控制输入到并网电流的传递函数中存在右半平面零点，这对闭环系统的带宽和动态性能产生了负面影响，使得控制难度增加。 为了解决这些问题，研究者们提出了建立整体四阶模型的方法。该方法能够准确描述系统控制输入到并网电流传递函数中存在的右半平面零点位置，提高控制设计的精确性和控制效果。此外，该方法能够修正已有的建模和控制方法中因参数不匹配而导致的负载不平衡问题，从而提升系统整体性能。通过这种建模和控制策略，研究者们设计并实验验证了一台250W的微逆变器实验样机，证明了这种方法的有效性。 在建模方面，文章分析了交错反激式微逆变器的零极点分布情况，并对系统的工作原理和动态建模进行了详细阐述。作者指出，交错技术的应用可以有效提高光伏电池板的利用率，降低系统损耗，减小电流纹波，从而具有广泛的应用前景和研究价值。 为了深入理解该研究，我们还需要掌握以下几点： 1. 光伏并网发电技术的基础知识：包括太阳能的能量转换原理、最大功率点跟踪（MPPT）的概念和重要性。 2. 反激式变换器工作原理：研究其工作在DCM和CCM模式下的区别及其优缺点。 3. 交错技术在微逆变器中的应用：了解交错技术如何提升系统性能并降低损耗。 4. 系统控制输入到并网电流传递函数的概念：特别是右半平面零点对系统性能的影响。 5. 四阶模型建立方法：研究如何建立CCM交错反激式微逆变器的四阶模型，并分析其零极点分布。 6. 控制设计策略：探讨电流闭环控制、前馈控制和均流控制相结合的控制方法如何应用于模型中。 7. 实验验证：分析250W微逆变器实验样机的测试结果，并评估建模和控制策略的有效性。 通过本文的研究，研究者和工程师可以更深入地了解CCM交错反激式微逆变器的建模和控制技术，从而推动相关技术的进步和应用发展。同时，该研究为电力系统自动化领域，特别是在光伏并网发电系统中提供了重要的技术支持。