Matlab光伏并网逆变器中电解电容的参数检测研究(2)

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2．2 课题研究现状及发展 3

2.2.1 铝电解电容参数问题的研究现状 3

2.2.2 铝电解电容参数问题的研究的发展 3

2．3 课题研究的主要内容 5

3 铝电解电容及光伏逆变器介绍 6

3．1 铝电解电容结构和等效电路模型 6

3．2 光伏并网逆变器的研究和基本论述 8

3.2.1 单相双级式光伏并网系统介绍 8

3.2.2 单相双级式光伏并网系统结构框图与原理介绍 8

3.2.3 单项双级式光伏并网系统结构目的 9

4 铝电解电容退化机理的研究和基本理论的论述 11

4.1 铝电解电容退化机理介绍 11

4.2 退化过程在等效电路参数上的表现 11

4.3 基于性能退化的可靠性基本理论及公式推导 13

4.3.1 基于性能退化的可靠性基本原理 13

4.3.2 数学模型 14

5 Matlab光伏并网逆变器电容参数仿真 16

5.1光伏系统中光伏并网逆变器仿真电路 16

5.2理想状态下开环光伏并网逆变器仿真电路 18

5.3电容值计算理论及推导 20

5.4仿真实验数据验证 25

结论 30

致谢 31

参考文献 32

1 引言

太阳能作为一种新能源，能为我们的生活提供清洁无污染的能源。光伏并网逆变器作为直流电转换为交流电的重要部分，其中铝电解电容具有大容量、高耐压、高性价比等优点，在光伏并网逆变器中常被用于平稳电压、存储能量等，是其必不可少的组成部分。文献综述

铝电解电容以其大容量、高耐压、高性价比等优点在各类电力电子电路中得到了广泛的应用，在逆变电路中可以很好的起到平稳电压、滤除噪声、存储能量等作

用，是其必不可少的组成部分[1]。根据以往的应用统计情况，铝电解电容是这类电路中故障率最高、最为薄弱的环节[2]。因此，铝电解电容引起了人们广泛的关注。应用表明铝电解电容是影响光伏发电逆变器可靠性的关键因素。在传统的电容参数检测及可靠性研究大多建立在大量成败性实验数据基础上。然而基于性能退化的可靠性研究方法研究产品的性能退化，利用退化规律来评价可靠性，能够很好的解决这样的问题。

本文通过matlab仿真实验，以光伏并网系统中逆变器前端铝电解电容作为研究对象，通过仿真测出逆变器中电解电容的参数ESR和C。然后从性能退化角度研究了铝电解电容可靠性问题，并且分析其性能参数及其退化机理和过程，从理论上推导对铝电解电容寿命预测的方法。

2 课题背景及研究的目的和意义

2.1 课题研究的目的和意义

随着科技的进步和经济的发展，社会进步的历程对非可再生能源的需求不断增加，而且导致了严重的环境污染和资源枯竭。人类在能源方面面对着巨大的挑战，包括两方面。其一，大规模利用的常规能源主要是非可再生能源，其储量有限，一定会面临紧张和枯竭的局面；其二，以化石燃料为主的能源体系在强调可持续发展的今天遇到了更大的限制，人类必须在发展的过程中同时关注生态平衡、环境污染、气候变暖等生存空间的问题[3]。