新型三相非隔离光伏逆变器拓扑研究

以非隔离型三相光伏逆变器为研究对象,借鉴非隔离型单相拓扑特点和形成规律,推演出适用于共模漏电流抑制的新型三相拓扑,并以新型三相零电压整流器(zero voltage rectifier,ZVR)拓扑为例进,分析了电路工作原理,然后探讨了调制对系统共模电压的影响,并提出基于布尔逻辑运算的调制方法,保证共模电压恒定,有效抑制了系统共模漏电流,最后在TMS320F28335 DSP+XC3S400 FPGA数字控制硬件实验平台上对提出方案进行实验研究,结果验证了该文提出方案的可行性和有效性。     

三相非隔离型Heric光伏逆变器漏电流抑制研究

近年来,非隔离型光伏逆变器以其重量轻、体积小、效率高的特点得到了学术界与工业界的广泛关注。其中漏电流是亟待解决的关键问题之一。在单相Heric电路基础上,提出三相Heric拓扑解决漏电流问题。分析了电路工作原理,建立了系统共模模型,探讨了不同调制策略对系统共模电压的影响,并提出基于布尔逻辑运算的调制策略解决共模波动问题,实现了系统共模电压恒定,从而使漏电流得到有效抑制。利用Matlab对提出方案进行了仿真研究,并在实验样机上进行了验证,实验结果证明了提出方案的有效性。     

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.     

非隔离型三相四桥臂光伏逆变器漏电流抑制研究

针对非隔离型三相三桥臂光伏逆变器无法有效抑制漏电流的问题,提出基于三相四桥臂拓扑的漏电流解决方案。建立非隔离型三相四桥臂光伏逆变器系统共模模型,分析了影响系统漏电流的主要因素和变量,提出一种基于布尔函数逻辑运算的新型载波调制策略。该调制可以实现共模电压恒定,从而有效抑制漏电流。最后搭建了TMS320F28335DSP+XC3S400FPGA数字控制硬件实验平台,对提出的新型载波调制进行了实验研究,并与传统调制方案进行了对比分析,实验结果验证了提出方案的有效性。     

非隔离型三相三电平光伏逆变器的共模电流抑制

针对非隔离型三相三电平光伏逆变器的共模电流问题,在分析三电平共模等效模型的基础上,采用改进型LCL滤波器,将滤波电容公共点接回到直流侧中性点,滤除寄生电容电压的高频分量,使共模电流大幅衰减。改进型LCL滤波器改变了三电平直流侧中点不平衡的机理,传统中点平衡算法,如分配因子法不再适用,为此,对分配因子法进行修正,提出广义的分配因子法,使中点电位得到有效地控制。实验证明了理论分析和算法的正确性。     

FB10三相非隔离光伏并网逆变器共模电流抑制研究

以FB10三相非隔离型光伏并网逆变器为研究对象,通过理论分析提出一种新型载波调制方法解决共模电流问题,与空间矢量调制方法相比,提出的载波调制方法有效简化了开关逻辑的产生过程。文中对该方法的共模电压特性和共模电流特性进行了分析,并设计了系统静止坐标系无锁相环并网控制方案,最后和传统方案进行了对比研究。结果表明,所提出的方法可以实现FB10光伏并网逆变器系统共模电压恒定,具有良好的共模电流抑制效果。     

单相非隔离型并网光伏逆变器研制

针对输入宽范围光伏电池电压,提出了一个采用准两级式主电路拓扑和双CPU控制的单相非隔离并网逆变器系统方案,并建立基于Simulink的光伏发电系统仿真模型。其中,为满足宽电压范围光伏电池的最大功率跟踪MPPT,系统的MPPT放在单相逆变桥级实现。仿真和实验结果表明,样机性能指标优良,系统采用的改进变步长扰动观察法可以减小MPPT时的振荡,采用基于电感安匝特性曲线插值求电感的方法,可以有效满足无差拍并网电流控制对输出滤波电感模型精度要求较高的特点,克服粉芯类磁芯电感随电流变化大的缺点。     

三相单级非隔离Cuk逆变器研究

由3个完全相同的独立的Cuk变换器构成一个三相单级非隔离逆变器。对该电路的工作原理和控制策略进行了分析,针对传统电压控制方式中,输出电压波形含有大量二次谐波,且采用传统改变电路参数的滤波方法可能导致造成整个逆变器的尺寸增大,价格及损耗增高,甚至使整个系统控制更加复杂这一问题,在系统中加入合适的带通滤波器以及适当的比例谐振(PR)控制器,在改善输出电压质量的同时,不影响系统的控制性能。最后在Matlab/Simulink环境下建立了控制系统的仿真模型,验证了新控制系统的可行性,并取得了较好的波形质量。     

新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器及其漏电流抑制研究

在二极管中点钳位型逆变器(NPC)的基础上,提出一种新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器,并对其工作特性和漏电流特性进行研究。与NPC逆变器相比,新型逆变器的拓扑仅由十二个开关管和两个直流侧母线电容组成,比NPC逆变器少用了六个功率二极管,拓扑结构得到了简化。为抑制其漏电流,在分析共模电压和开关状态关系的基础上,改进了传统两电平载波调制方案,提出一种新型单载波调制方案。分别通过并网仿真、并网实验和感性实验,验证了所提出拓扑的可行性与新型单载波调制策略的有效性。     

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。     

非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法研究

传统的非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法存在应用局限性强、性能不稳定的缺陷。针对这种现象,提出基于频率移动理论的非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法。所提方法研究了孤岛效应的产生原因及其检测规范,构建出孤岛检测模型。模型使用基于频率移动理论的孤岛检测电路,对逆变器的电压、频率信号进行采集和主动干扰,获取到存在孤岛效应的逆变器,并随即调用模型断路芯片掐断逆变器输出,避免孤岛效应扩散。实验结果表明,所提方法拥有较强的孤岛检测能力和稳定性,可对现今无法检测到的孤岛效应盲区加以补充。     

三相耦合电感单级升压逆变器非隔离光伏并网发电系统

针对耦合电感单级升压逆变器(Coupled Inductor Single-Stage Boost Inverter,CL-SSBI)在非隔离光伏并网发电系统中的应用,提出在线路上进行改进,构成CL-SSBI-D,并采用适当的调制方式,减小漏电流幅值。该CL-SSBI-D拓扑,能够在有效矢量和传统零矢量作用时阻断漏电流的回路;采用相邻矢量脉宽调制(Near-State PWM,NSPWM)方式,去掉传统零矢量,并减小了有效矢量时的共模电压幅值,从而进一步减小了直通零矢量与有效矢量变化瞬间产生的漏电流。本文在理论研究的基础上对采用恒定最大增益(Maximum Constant Boost,MCB)调制方法的CL-SSBI和采用NSPWM调制方法的CL-SSBI-D非隔离并网系统进行了仿真和实验验证,证明采用NSPWM的CL-SSBI-D非隔离并网系统可有效减小漏电流。     

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。     

非隔离型光伏并网逆变器漏电流分析

针对非隔离型光伏并网逆变器产生漏电流危害人身安全和设备稳定运行的问题,用数学的方式推导出漏电流产生的原因,阐述抑制漏电流的途径并对现有的两种抑制漏电流方法进行技术分析,通过PSIM平台搭建仿真,仿真结果证明了上述理论方法的可行性和正确性.     

非隔离型光伏并网逆变器共模电流抑制

非隔离型光伏并网系统共模电流较大,其大小受控制方法的直接影响。首先阐述系统共模电流产生机理,然后在分析传统直接功率控制原理的基础上提出一种基于新型开关表和性能指标评估函数的模型预测直接功率控制方法,该方法通过权衡各个控制性能指标之间耦合关系实现最优电压矢量的选择。对提出的方法进行了仿真实验研究,并与传统直接功率控制方法进行了详细对比分析,结果表明提出的方法不仅可以有效抑制系统共模电流,同时能够降低输出功率脉动,验证了该方法的可行性和有效性。     

非隔离型光伏并网逆变器软开关技术

非隔离型光伏并网逆变器的电路拓扑技术和市场应用得到了充分发展和广泛普及。该文讨论非隔离型光伏并网逆变器的软开关实现技术的可行性和实现方法,为下一代高功率密度非隔离型光伏并网逆变器打下基础。为此,该文提出一种兼顾直流母线极性和独立零矢量续流结构的并联型双谐振网络的软开关实现架构,取名为"续流谐振腔逆变器"。在新型软开关架构的指引下分别以零电压和零电流两种软开关实现为目标,通过谐振轨迹规划、基本谐振单元和拓扑改造优化等步骤,完成当前市场主流非隔离型光伏并网逆变器拓扑的软开关化升级。同时,讨论了软开关非隔离型光伏并网逆变器的漏电流和非单位功率因数运行等关键技术问题,并给出建议的解决措施。进而挑选ZVT-Heric和ZCT-Heric为例搭建了3kW功率等级实验样机,进行了原理验证。最后总结分析了软开关非隔离型光伏并网逆变器的技术特点和面临的挑战。     

三相无变压器隔离光伏逆变器拓扑分析

三相无变压器隔离光伏逆变器有效率高、成本低等优点,但利用常规拓扑和调制方法难以兼顾多个性能指标.出现较多种拓扑及相应调制方法来解决这一问题.介绍了几种典型的两电平三相无变压器隔离光伏逆变器拓扑,分析比较了其调制方法、开关模式及抑制共模电压减小漏电流原理.建立PSIM/MATLAB联合仿真模型进行仿真分析,分析比较几种拓扑对应调制方法输出共模电压和谐波.仿真结果说明分析的正确性.     

一种新型单相非隔离型光伏并网逆变器研究

针对传统单相非隔离型全桥光伏并网逆变器的不足,研究并设计了一种新型、高效率且具备漏电流抑制能力的两级式单相非隔离型光伏并网逆变器。该逆变器拓扑电路由前级Boost变换器与后级H6结构逆变拓扑级联而成。电流控制环采用比例谐振(PR)控制器来无静差跟踪给定的正弦电流,以提高并网电流质量。最后,通过一台2 kW的单相光伏并网逆变器样机,对理论分析结果进行了实验验证,结果表明该新型单相非隔离型光伏并网逆变器具有控制简单,变换效率高,可靠性高等优点。     

一种非隔离型双Buck光伏并网逆变器研究

为了抑制非隔离型光伏并网逆变器(NPGCI)的共模漏电流,提出一种非隔离型双Buck光伏并网逆变器(NDPGI)拓扑。首先,使逆变器处于能使共模电压保持恒定的半周期运行模式。接着,对半周期运行模式下NDPGI的运行模态和共模漏电流进行分析。之后,设计了采用滞环电流控制(HCC)的双Buck光伏并网逆变器系统,通过控制逻辑设计使NDPGI实现半周期运行模式。最后,通过实验验证了NDPGI拓扑结构的合理性及其共模漏电流分析的正确性。     

非隔离型单相光伏并网逆变器的功率损耗研究

传统的隔离型并网逆变器体积大、重量重而且效率低。非隔离型并网逆变器以体积小、效率高的优点得到越来越多的研究者的关注。由于光照强度的变化,使得纹波电流对功率损耗的影响至关重要,但是却容易被忽略。对一种非隔离型并网逆变器工作原理进行了详细的分析与研究,在考虑纹波电流的情况下,建立了开关损耗和导通损耗的数学模型,最后进行了实验样机的研制。