新型单相光伏并网逆变器共模电流抑制研究

针对现有非隔离单相光伏并网逆变器拓扑共模电流大、效率低等问题,提出一种新型非隔离单相光伏并网逆变器拓扑,该拓扑在单相全桥逆变器的基础上增加2个续流二极管,并将交流侧滤波电感移至逆变器下桥臂,使得开关周期内共模电压保持恒定,有效抑制了共模电流;同时高频开关管使用MOSFET,工频开关管使用IGBT,且避免引入额外的开关管,系统整体损耗降低.通过对3 kW系统的仿真和实验,验证了新型拓扑抑制共模电流的效果.     

一种新型H6桥非隔离光伏并网逆变器

在非隔离的光伏并网发电系统中,抑制漏电流是需要解决的关键问题之一。研究了一种改进型H6拓扑结构,通过引入一组开关管和分压电容实现变换器续流阶段时电位的可靠箝位,可消除高频脉动下的共模电压;同时在续流阶段电流不流经性能较差的MOSFET寄生体二极管,降低系统开关损耗。在分析新型H6拓扑结构的工作原理及脉宽调制(PWM)策略基础上,设计构造了3 kW光伏并网实验样机,结果表明该拓扑结构具有低损耗、高质量、消除共模电流的特征。     

一种新型单相非隔离型光伏并网逆变拓扑

无变压器型逆变器由于其高效率、低价格、轻重量和小体积的优势,广泛应用于小功率单相光伏系统中。然而失去了变压器的隔离作用,电网和光伏阵列会产生直接的电气连接,出现漏电流。提出一种新型的单相无变压器型逆变器拓扑,通过将正、反续流回路分离,构造了续流回路并实现了中性点箝位,保证了共模电压的恒定,抑制了漏电流。最后,通过Matlab/Simulink对所提新型拓扑进行了仿真与实验分析。实验结果表明,新型逆变拓扑具有良好的共模特性。     

带续流开关的中点箝位型非隔离光伏逆变器

为了满足非隔离光伏发电系统低漏电流的要求,提出了一种带续流开关的中点箝位型非隔离光伏逆变器。该拓扑在全桥逆变器的交流侧加入了一个续流开关,使得太阳能电池板输出端与电网断开,提高了非隔离光伏逆变器的转换效率。另一方面中点箝位电路的应用使得该拓扑在功率处理阶段和续流阶段的共模电压基本保持不变,降低了漏电流。详细分析了拓扑的工作原理,给出了其控制方法,并通过Saber仿真软件验证了带续流开关的中点箝位型非隔离光伏逆变器良好的共模特性。实验研制了一台300 W的原理样机验证了理论分析的正确性及仿真方案的可行性。     

一种改进的开关箝位式非隔离型逆变

此处提出了一种基于开关管箝位的非隔离型光伏逆变拓扑,与传统的H6相比,在电感续流阶段将中点电压箝位,可更好地抑制对地漏电流。由于功率开关管寄生电容的存在使电路漏电流无法得到很好的消除,针对这一问题,提出了有源箝位电路,在电感续流阶段通过箝位开关管将中点电压箝位到直流母线电压的一半,保证系统在各种情况下都具有续流通道,且消除了对地漏电流。通过仿真验证了拓扑的可行性和正确性,证明了新拓扑可将共模电压箝位从而更好地抑制对地漏电流,提高了系统的安全裕度。     

无变压器非隔离型光伏并网逆变器漏电流抑制技术

漏电流抑制是无变压器型光伏并网系统需要解决的关键问题之一。VDE-0126-1-1标准规定,漏电流高于300 mA时光伏并网系统必须在0.3 s内从电网中切除。为了解释漏电流的根源,建立系统共模电压数学模型,在此基础上分析漏电流产生的原因,探讨不同调制策略对漏电流的影响,然后介绍几种典型的、能够有效抑制漏电流的电路拓扑结构,并分析各种拓扑的工作原理和特点。最后对漏电流抑制技术方面的发展趋势做了展望。     

基于中性点电容的三相光伏逆变器漏电流抑制

针对三相非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种基于中性点电容的三相三电平逆变器漏电流抑制方法.建立三相三电平光伏逆变器共模模型,分析了漏电流的产生机理和抑制机理.为了抑制寄生电容上共模电压产生的漏电流,用电容将交流侧中性点和直流侧中性点连接起来,形成漏电流的共模LC滤波电路.该滤波电路可有效滤除共模电压的高频分...     

单相无变压器光伏并网系统漏电流的研究

漏电流是研究非隔离型光伏并网系统的一个重要问题.漏电流谐振电路等效模型的建立对研究抑制漏电流至关重要.本文首先推导单相全桥并网逆变器漏电流谐振回路等效电路模型;然后详细分析了不同开关调制方式和滤波电感不对称分布对漏电流的影响,并指出电网电压对漏电流的影响不可忽略;最后介绍了一种新型无变压器拓扑结构,这种结构具有单极性调制和双极性调制优点,能够抑制共模漏电流的产生,同时提高系统的效率和并网电流质量.通过仿真和实验验证了分析结果的正确性.     

一种二极管无源钳位的单相无变压器型光伏并网逆变拓扑研究

提出一种基于二极管无源钳位思想的单相无变压器型光伏并网逆变器拓扑。与H5等传统电路相比,本拓扑具有更好的对地漏电流抑制能力。目前主流的单相无变压器型逆变电路普遍采用直流或交流解耦技术,阻断共模电流的流通路径。但是,功率开关上的寄生电容可能与共模电抗形成谐振回路,使得共模电流无法彻底消除。以H5拓扑为例,定量分析功率器件寄生电容影响共模电流的机理。针对这一问题,引入无源二极管钳位电路,使得共模电压被母线电容中点钳位,从而抑制了功率器件寄生电容引起的共模电压振荡,更有效地消除对地漏电流。在理论和仿真分析的基础上,通过搭建2 k W实验平台验证所提拓扑的性能。结果表明,改进拓扑相对于原拓扑而言,能更好地抑制对地漏电流,提高了无变压器型光伏并网系统的安全裕度。     

一种无变压器型倍频双降压式光伏并网逆变器研究

为了抑制现有倍频双降压式光伏并网逆变器高频共模漏电流,同时为了改善其效率,首先,提出了一种新型无变压器型倍频DPGCI拓扑及其双极性倍频正弦脉冲宽度调制策略;然后,通过建立无变压器型倍频DPGCI的高频共模等效模型,对其工作模态和共模漏电流进行了详细分析;最后,搭建实验平台对所提逆变器电路进行实验研究.研究结果表明,无变压器型倍频DPGCI的高频共模漏电流得到了有效抑制,同时其还具有等效开关频率高、纹波电流小和效率高等优点.