改进型无变压器光伏并网逆变器的仿真研究

研究了一种改进型单相无变压器光伏并网逆变系统.在分析传统全桥拓扑结构的基础上,提出了一种改进型拓扑结构,对其共模电流进行了详细的分析和研究,并做了仿真实验研究.通过对改进型拓扑结构并网逆变器系统的仿真实验,实现了并网的基本要求,验证了改进型拓扑的正确性和可行性.     

单相TL光伏并网逆变器共模电流抑制研究

共模电流的消除成为目前单相非隔离型并网逆变器得以成功应用所必须面对和解决的问题。首先通过建立模型分析了无变压器单相全桥光伏并网逆变器共模电流产生的原因。进而得出不同调制方式和主电路拓扑对共模电流的影响。分析了两类能有效抑制共模电流的拓扑,在得出抑制共模电流一般规律的基础上,针对这两类拓扑存在的缺陷。研究了一种能够有效抑制共模电流的新型H6拓扑结构,这种结构使系统抑制漏电流的性能得到改善,最后通过仿真验证了该方案的正确性。     

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.     

无变压器光伏并网系统拓扑仿真与特性比较

对单相无隔离变压器光伏并网系统共模电流的产生机理进行简要分析,并对单相全桥拓扑的两种控制方式分别进行仿真。同时对多种能够消除共模电流的单相无隔离变压器光伏并网系统的拓扑进行分析与仿真。从拓扑器件数量、控制复杂程度、功率损耗、滤波效果、系统共模电流5个方面比较各种拓扑的优劣,最后,分析结果表明,H5拓扑结构最优,适合未来实际发展与推广。     

三相非隔离型光伏并网逆变器共模电流分析

详细地分析了三相非隔离型光伏并网逆变器共模电流的模型和产生原理,并得出了抑制共模电流的一般规律.利用该规律对几种不同的三相无变压器型光伏并网逆变器进行了分析和仿真研究,并比较了它们的不同点.     

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。     

SVPWM矢量合成方式对直流母线充电站漏电流的影响

针对采用直流母线拓扑的电动汽车充电站,为降低成本和损耗而不增加变压器结构时存在漏电流的问题,对无变压器隔离的直流母线充电站漏电流产生的原因进行了理论分析,在此基础上提出了一种无变压器结构直流母线充电站共模漏电流模型。根据提出的建模方法和SVPWM整流器理论,最终给出了共模电压和漏电流的数学描述,并进一步分析了整流器采用SVPWM控制时不同空间矢量合成方式对充电站系统共模电压和漏电流的影响,得到了不同空间矢量合成方式对应的共模电压和电流。最后,通过仿真和实验验证了该模型和矢量合成方式理论分析的正确性。     

单相光伏并网逆变器共模电流的分析与抑制

单相非隔离型光伏并网逆变器由于缺少变压器的电气隔离,工作时常会产生较大的共模电流,即漏电流。为此,在分析了共模电流产生原因的基础上,研究了几种能够有效抑制共模电流的拓扑结构,分别为带交流旁路的全桥拓扑、带直流旁路的全桥拓扑、H5拓扑以及H6拓扑。其抑制共模电流的基本原理为通过相应的开关调制模式,使系统寄生电容上的共模电压保持恒定,从而减少共模电流的产生,最后仿真结果验证了这几种拓扑结构的可行性。由于不同拓扑结构所含功率器件数量的不同以及调制模式的不同,系统的工作效率有所差异,对比发现H5、H6拓扑优于其他拓扑。     

非隔离型光伏并网逆变器共模电流分析

共模电流抑制是非隔离型光伏并网系统中需要解决的一个关键问题,各国都对共模电流做出了相关规定。当共模电流超过规定值时,系统必须在规定时间内与电网断开。针对光伏并网系统中存在共模电流的问题,建立了系统共模等效模型,在此基础上分析共模电流产生的机理,探讨不同调制策略对抑制共模电流的影响,并提出一种新型的能够有效抑制共模电流的逆变器拓扑结构,分析它的工作原理和特点,最后通过仿真分析验证了该拓扑的正确性。     

新型可抑制共模电流无变级联型光伏系统北大核心

着重分析了无变压器隔离的级联型多电平光伏发电系统共模电流产生机理,并且建立共模电流等效电路。在此基础上分析了级联H4(单相全桥)多电平光伏系统共模电流难以抑制的原因,同时提出可有效抑制共模电流的级联i H6拓扑的多电平光伏逆变器。根据理论分析和仿真结果可以验证,相比级联H4系统,所提出的级联i H6系统能够有效抑制共模电流和高频噪声,从而避免EMI滤波器的使用。     

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.     

一种高效率H6结构不隔离单相光伏并网逆变器

提出一种新颖的高效率六开关逆变器(H6)拓扑,解决了无变压器单相光伏并网逆变器漏电流问题。该拓扑将两个单向续流单元嵌在全桥逆变器桥臂中点之间,以获得续流通道,并在续流阶段将太阳能电池板和电网分离。该拓扑续流回路不经过性能较差的体二极管,有利于获得更高效率;同时,无需直流旁路结构中的分裂电容。详细介绍该拓扑的工作原理、脉宽调制(pulse width modulation,PWM)驱动逻辑、并网控制方法以及关键电路设计。仿真与实验验证了该拓扑具有低共模电压、高质量的并网波形和高效率特征。     

单相非隔离光伏并网逆变器拓扑推演与分析

针对单相非隔离光伏并网逆变器具有的漏电流问题,对单相非隔离半桥型和全桥型两大类拓扑进行拓扑演化推导,建立了一个桥式拓扑演化网络,研究分析了单相非隔离光伏并网逆变器拓扑的特点,明确了拓扑之间的相互联系,总结出各种桥式拓扑之间的演化规律。并利用总结出的演化规律推导出一种新型拓扑,进一步证明了所提出的演化规律。最后通过PSIM仿真软件进行验证,证明了所提出新型拓扑所具有的漏电流抑制功能的有效性和演化规律的正确性。     

一种增强型单相无变压器型逆变器的漏电流抑制拓扑

无变压器型逆变器相比变压器隔离型逆变器,具有更高的效率和更低的成本,已广泛应用于光伏并网系统。由于去除了变压器隔离,其共模漏电流问题会进一步带来严重的EMI和安全问题。针对上述问题,提出了一种增强型单相无变压器型漏电流抑制拓扑。首先,研究了经典交直流解耦方案中仍然存在的漏电流问题;继而提出了新的拓扑和相应的调制策略;最后,搭建了2 k W的实验平台,对提出新拓扑的有效性进行了验证,并与HERIC逆变器进行了对比分析。     

抑制漏电流的非隔离电流型光伏并网逆变器

针对非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种直流母线开关对称的非隔离电流型光伏并网逆变器.给出了逆变器主电路拓扑结构和开关组态,通过建立光伏电池寄生电容的共模等效电路模型,分析了漏电流的产生和抑制机理.根据开关组态和抑制机理,设计了相应的单极性双载波调制策略和准PR控制策略.仿真和实验结果表明,所提变流器具有良好...     

六开关光伏并网逆变器共模漏电流抑制方法

为了解决非隔离型光伏发电系统中的漏电流问题,提出一种六开关拓扑及控制方法。采用开关旁路电感策略,解决了传统六开关光伏并网逆变器共模电压受电感值匹配因素影响的问题,保证光伏系统寄生电容两端电压不含高频分量。通过理论分析和仿真研究的方法,对提出的六开关拓扑及控制进行了验证。研究结果表明,所提出的拓扑及控制方法可以实现漏电流的有效抑制。     

Single-phase common mode transformer-less soft-switching grid-connected inverter with eliminated leakage current

In this paper, a single-phase single-stage soft-switching transformer-less grid-tied common mode inverter is proposed, which is useful for injection of power from the photovoltaic (PV) panels to the grid. One of the output ports of the PV panel in the proposed topology can be connected directly to the neutral point of the grid to eliminate the leakage current. The proposed topology has buck-boost ability, besides soft switching capability to have a proper efficiency. Furthermore, the proposed converter can operate in unity power factor, therefore the proposed converter has most of the features needed for a PV inverter. A full analysis of the converter is done. Also, a suitable switching algorithm for correct operation of the converter is presented. Moreover, the design technique for the passive elements of the topology is demonstrated. The voltage gain of the converter is calculated. The leakage current of the proposed inverter due to the low- and high-frequency voltage ripple of the PV panel has been discussed. Simulation results in PSCAD EMTDC plus experimental results from a laboratory prototype are added to substantiate the theoretical results. Eventually, a comprehensive comparison study is presented to compare the proposed topology with the most similar converters.     

一种新型高效单相非隔离光伏并网逆变器

研究了一种新型高效、高可靠性的单相非隔离光伏并网逆变器,利用相互独立的2只耦合电感隔离并网输出电压的正负半波,逆变桥拓扑为H6对称结构,使网侧电压与光伏组件安全隔离,能彻底去除高频分量,有效抑制共模电流。新型逆变器每只开关管串联一只隔离二极管,解决了传统电压型全桥逆变器存在桥臂直通的短路问题,不需设置"死区"切换时间,改善了交流侧输出波形质量,提高了逆变器效率。经对3 kW实验样机测试和比对分析,验证了逆变器的性能优于传统H4隔离式全桥拓扑。     

非隔离型光伏并网逆变器漏电流分析模型研究

高频共模等效模型是研究非隔离型光伏并网逆变器共模电流(在非隔离型光伏并网设备中俗称"漏电流")抑制措施的重要工具。重点推导充分考虑寄生参数的非隔离型单相并网逆变器高频共模等效模型,并基于该模型归纳出消除共模电流的两条途径。其中正弦脉宽调制(sine pulse modulation,SPWM)开关方式消除漏电流的措施在单相全桥电路中的有效性通过仿真和实验手段得到验证,特别指出寄生参数对实际抑制效果的影响。分析电路参数匹配方式消除漏电流的措施在单相全桥电路中的无效性,并指出该措施可以应用在其它单相逆变器拓扑中,如半桥和二极管钳位三电平电路。