具m功能之升降压型单相z-sourcedc-ac太阳光电能转换系统.pdf

具 MPPT 功能之昇降壓型單相 Z-Source DC-AC 太陽光電能轉換系統 A Buck-Boost Single-Phase Z-Source DC-AC Inverter Applied at Photovoltaic Energy Conversion System with Maximum Power Point Tracking 計劃編號： NSC 96-2221-E-218-062- 執行期間： 96 年 8月 1日至 97 年 7月 31日 主持人：朱慶隆 南台科技大學電機工程系 E-mail:clchu@mail.stut.edu.tw 一、中文摘要 不予討論。由於地理環境限制及一次性投資的高昂，風 本計劃旨在研製一具有MPPT功能之昇降壓型單相 力與太陽能的使用在國內一直相當有限，而且幾乎全是 Z-Source DC-AC太陽光電能轉換系統，轉換器的功率級 獨立型供電系統。風力裝置需要大面積土地，且容昜造 電路由太陽能板陣列和具有昇降壓功能的單相 Z-Source 成環境問題（如噪音）及較強風力的季節與台灣目前尖 換流器兩級電路串接而成，透過對功率級電路的短路與 峰用電季節並不相符。除離島及甚少數地區外，國內適 非短路模式控制可有效的提昇直流鏈電壓，以達到昇降 宜裝設風力發電機地點並不多。因此太陽能發電的可能 壓換流器。本系統可操作在並聯市電運轉模式或獨立運 性應較高，加上近年來太陽電池發電效率一直在提高， 轉模式。在並聯市電運轉模式下，電壓源換流器採電流 而價格也逐步下降，裝設也相對較容易些[1,2] 。 模式控制，可隨著不同的日照強度，調整換流器的輸出 以Solarex MSX60太陽能版為例[3] ，太陽光發電之 電流控制訊號，使太陽能板能夠運轉在最大功率點，以 輸出電壓、電流、功率受限於不同的日照強度而有不同 單位功因、低諧波失真的弦波電流回送回市電。在獨立 的變化，如圖 所示。因此應用太陽光發電於1 DC/AC 系 運轉模式下，電壓源換流器採電壓模式控制，並採用電 統時，需多串聯DC/DC轉換器以穩定直流電壓，主架構 容電流磁滯控制法，使輸出電壓為一 110V/60Hz 之正弦 變為兩級式電路，系統整體效率較低，本計劃採用文獻 波，以提供負載交流弦波電壓。 [4,5]提出的 Z-Source電路，利用傳統全橋式電路作為主 架構，於電路前面增加兩顆電感與兩顆電容，透過對換 關鍵字 :昇降壓型單相 Z-Source DC-AC 太陽光電能轉 流器直流鏈電壓的短路與非短路模式控制，以達到昇降 換系統，並聯市電運轉模式，獨立運轉模式，電容電流 壓換流器。 磁滯控制法。