基于微网理念的光伏变流器系统设计
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2 主电路器件选型
2．1 IGBT
功率器件直流侧输入最大电流为100 A，交流输出按额定功率考虑，器件输出相电流有效值为：
交流输出2倍过载时电流为76 A。
系统所用开关管均选EUPEC FF200R12KE3G，200 A，1 200 V。
2．2 中间支撑电容
首先，对于700 V的直流电压，中间直流滤波电容电压值设计为900 V。其次，考虑到中间直流电容要能承受PWM整流器直流侧工作时所带来的纹波电流Ims。对于采用SVPWM算法的PWM整流器，其直流侧纹波电流有效值约为相电流有效值的55％。稳态时，纹波电压Ums可以取额定值的2％，电容值应满足下述关系：
式中，Ims为流过电容的纹波电流；Ia为A相电流有效值；Ums为电容上的纹波电压；fs2为PWM整流器开关管开关频率。
按照额定输出功率25 kW设计，将数据Udc=700 V，Ia=38 A，fs2=6 kHz，带入公式(2)得到C≥40 μF。
考虑PWM整流器工作时，电容在开关管导通期间放电，输出能量，在开关管关断期间充电，储存能量。电容上电压按照开关周期振荡。所以，电容设计应满足能量传输的要求，即在一个开关周期内，电容上储存的能量的变化等于一个开关周期内传输的能量。
式中，P0为额定输出功率。
按照额定输出功率25 kW设计，将Udc=700 V，ε=1％，P0=25 kW，fs2=6 kHz带入式(2)，得到C≥854 μF。为加强各个环节的解耦，降低控制难度，这里选择900 V／2 000μF的电容。
2．3 直流升压电感
直流输入电压范围250～600 V，最大工作电流为100 A，工作频率为10 kHz。当输入电压为350 V时，电流波形最差，设此时电流峰峰值为15 A(满功率电流15％)，则有：
得知：L≥1．16 mH。选用两个600μH／100 A电感串联，该系统总共用4个。
提供15 A峰峰值电流对于太阳能电池阵列来说，影响较大，需在输入侧加滤波电容。对蓄电池电压影响很小，但是考虑电磁兼容问题，也要在输入侧加上滤波电容。对在输入电压为350 V时，要求输入开关周期内电压跌落不超过2％，则：
可得：C=700 μF
因此选用1 000 μF／900 V的薄膜电容。
3 变流器控制电路设计
变流器控制电路是基于TMS320F2812型DSP设计的，由DSP、控制底板、电压采集板和驱动板构成。控制底板处理电压采集板和传感器输出的电流信号，并传输给DSP，DSP对输入的数据进行A／D转换。一方面按SVPWM算法计算控制脉冲，将脉冲通过驱动板提供给IGBT，实现功率因数为1的并网或者离网工作；另一方面进行MPPT控制，使太阳能池板始终工作在最大功率点处。驱动板可以反馈IGBT故障信号，从而进行故障保护，使系统可以安全可靠的运行。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/179914.htm
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