新型H6拓扑无隔离单相光伏并网逆变器研究

与带隔离变压器相比,无隔离变压器的光伏并网逆变器成本低、体积小、效率高,但无隔离光伏并网系统的漏电流将影响系统的安全运行,必须进行有效抑制,同时逆变器应具有向电网提供无功功率的能力。对此提出了一种新型的H6拓扑单相并网逆变器,该拓扑能有效抑制漏电流,且能向电网输出无功功率,采用单极性调制策略,输出电压具有三电平特性。基于对拓扑结构、工作过程及无功功率控制的详细分析,建立了Matlab/Simulink仿真模型验证理论分析的正确性,并搭建了1kW的实验平台,对理论分析和仿真结果进行了试验验证。     

非隔离型单相光伏并网逆变器共模漏电流抑制方法研究

为了消除和抑制非隔离型单相光伏并网发电系统中存在的共模漏电流,首先以传统单相全桥逆变电路为研究对象,分析非隔离型单相光伏并网系统产生漏电流的原因,然后详细推导系统共模谐振电路等效模型,并对其进行频谱分析,最后提出抑制和消除共模漏电流的新方法,即在并网侧同时增加RC吸收支路和共模电感,并通过仿真和实验验证了该方法的正确性和可行性。     

一种低漏电流五开关非隔离单相光伏并网逆变器

针对非隔离光伏发电系统漏电流问题,提出一种低漏电流五开关非隔离单相光伏并网逆变器.其中1个开关管高频通断得到直流脉冲,其余4个开关管分作两组,它们以电网频率交替导通来改变电流方向,实现逆变并网,该电路拓扑经高性能二极管续流.通过分析漏电流,该光伏逆变器续流阶段电网侧与直流侧隔离,使得寄生电容两端不含高频分量,将漏电流限...     

新型高效率无漏电流单相非隔离光伏逆变器

为实现“双碳”及“铜退硅进”的目标,非隔离型逆变器在光伏新能源发电领域得到了广泛的研究与应用。非隔离光伏并网系统中存在的漏电流问题是迫切需要解决的关键问题之一。为解决该问题,文中提出了一种新型单级共地型无漏电流,高效率非隔离光伏并网逆变器拓扑结构。分析了所提逆变器前级DC-DC升降压电路的工作原理和模态,给出了其软开关实现条件。研究了新型拓扑结构的无漏电流内在机理,以及推导了其输出电压特性。搭建了基于PSIM软件的仿真模型,仿真结果表明：与传统漏电流抑制拓扑相比,该拓扑结构可实现无漏电流光伏并网,而且前级DC-DC变换器可实现软开关,可在较宽输入电压范围内实现高效率、高质量电能并网。     

单相光伏并网逆变器控制策略的比较研究

采用单相两级式光伏并网拓扑结构,针对传统双闭环控制策略,在光伏电池输人功率发生骤变时,响应滞后,系统稳定性较差的缺点,采用带有输入功率前馈的双闭环控制策略,并对其进行详细地分析。通过上述的分析,基于MATLAB平台,分别就两种策略搭建了光伏并网系统的仿真模型。仿真结果表明,当输入功率发生突变时,相对于传统双闭环控制策略,带有功率前馈的双闭环控制策略,其并网电流能够更快地达到新的稳定,同时降低了直流母线电压在该过程中的波动,具有更优越的动态性能。     

单相光伏并网逆变器建模与控制技术研究

对一种由Boost和带LCL滤波器的逆变电路组成的两级式单相光伏并网逆变器进行了研究。建立了前级电路的小信号模型,不含右半平面零点,且光伏阵列工作点变化不影响除转折频率外的幅频特性,简化了控制器的设计。后级采用双电流环控制策略:将滤波电容电流作为内环反馈量,实现LCL滤波器有源阻尼,并对两种实现方法进行分析比较;外环采用带谐波补偿的准比例谐振控制,实现并网电流零稳态误差控制,具有很好的跟随性能和抗干扰性能。基于能量平衡原理,推导了电压控制器输出到直流链电压的大信号模型,将系统校正成Ⅱ型系统,并引入复合控制,消除了稳态误差,增强了系统抗干扰能力。最后用Saber进行仿真,证明了建模和控制方法的有效性。     

非隔离型单相级联双降压式光伏并网逆变器及其漏电流分析

针对无隔离光伏并网逆变器中因高频共模电压产生的高频漏电流问题,提出一种非隔离型单相级联双降压式光伏并网逆变器及其调制策略.在逆变器光伏组件连接端加入2个开关管,实现了续流阶段与光伏组件的隔离;双降压式和独立续流二极管的结构可避免桥臂直通和降低导通损耗.接着对提出的调制策略分析电路工作特性,建立其在正负半周不同的共模等效...     

基于改进型Heric拓扑的单相无变压器型光伏并网逆变器

传统Heric拓扑中,因桥臂中点电压处于悬浮状态,而不能稳定共模电压,无法完全抑制漏电流。文章提出了一种新型有源中点箝位逆变拓扑,在Heric拓扑续流桥臂中点处向分压电容中点引入一条T型通路,该通路能够使中点电压有效箝位。最后,仿真实验结果验证了所提的拓扑结构能够稳定共模电压和抑制漏电流。     

基于准PR控制的隔离型准Z源单相光伏并网逆变器研究

针对传统PI控制在隔离型准Z源逆变器中存在稳态误差,抗电网干扰能力差以及不能及时快速跟踪输入变化的问题,提出准PR控制的方法,可提高输出电压和电流的质量,并达到及时跟踪输入变化的目的。其中,准PR控制器在基波频率处的增益趋近于无穷大,可实现对某一固定频率正弦指令的信号的无静差跟踪控制。详细介绍准PR控制器的设计,并在Saber环境中搭建系统仿真模型,对所设计的控制器进行验证。结果表明,基于准PR控制的隔离型准Z源单相光伏并网逆变器不但能有效实现并网逆变器的控制,而且可使系统保持稳定。     

一种单相高频光伏并网逆变器的研究

为解决传统全桥、半桥结构存在桥臂直通,需要加死区时间以及续流回路需经过性能较差的体二极管增大开关损耗的问题,研究一种单相双电感桥式光伏并网逆变器。该拓扑同一桥臂只有一个二极管和开关管,不存在桥臂直通,无需加死区时间,其在采用单极性正弦波脉宽调剂(sine pulse width modulation,SPWM)调制方式的同时,能有效抑制共模电流,解决非隔离型逆变器漏电流问题。采用多谐振控制算法来抑制低次谐波,提高并网质量;同时,利用SiC肖特基二极管续流,解决由续流二极管反向恢复时间增加的开关损耗,能在100 kHz或更高开关频率下确保变换效率,可有效提高逆变器功率密度。设计试制一台500 W原理样机,仿真和实验证明,该拓扑结构具有高功率密度,漏电流抑制能力强的特征。     

单相光伏并网逆变器电参数检测系统研究

准确检测光伏并网逆变器电参数,既可提高逆变器的控制速度和精度,又可在过流、过压、欠压等情况下迅速关断开关管,保护逆变器并提高其安全性。文章根据光伏并网逆变器对电参数的检测要求,以DSP芯片TMS320F2808为核心,由线性光耦HCNR201、霍尔电流电压传感器等器件构成检测电路、保护电路,设计了单相光伏并网逆变器电参数检测系统,并在1.5 kW高频隔离型光伏并网逆变器上应用。试验结果验证了该检测系统的可行性和可靠性。     

单相非隔离型光伏并网系统中共模电流抑制的研究

首先分析了无变压器的光伏并网系统中产生共模电流的原因,从单相半桥和全桥拓扑结构出发,在得出共模电流抑制基本规律的基础上,研究了几种能有效抑制共模电流的拓扑结构,并提出一种能够抑制共模电流的混合桥臂拓扑,通过仿真验证了该方案的正确性.最后,对这几种拓扑结构的损耗进行了比较研究.     

一种可提高单相光伏并网逆变器功率密度的新型功率解耦拓扑

滤波电感、电解电容和散热器是逆变器中体积占比最大的元件,为了提高具备功率解耦功能的单相光伏并网逆变器的功率密度,该文从滤波电感的功率处理的数学函数出发,推导可以减小电感体积、解耦电容体积、减小开关器件损耗的控制原理,演绎出一种提高了单相光伏逆变器功率密度的Boost型功率解耦单相逆变器拓扑。搭建额定功率为750 W的Matlab仿真模型和RT-LAB硬件在环仿真实验模型进行验证,与传统逆变器拓扑相比,该拓扑在实现功率解耦功能的基础上,减小了滤波电感的电感量和开关器件的开关损耗,提高了逆变器的功率密度和运行效率。     

单相并网光伏微型逆变器模型建立与仿真

根据单相并网光伏微型逆变器的拓扑结构和工作原理,提出一种微型逆变器模型建立方法,并使用Matlab对模型进行仿真研究。将仿真得到的PI控制器参数应用于样机实验,实验结果表明,模型能真实反映微型逆变器的工作过程,并具有原理清晰,仿真速度快的优点;利用该仿真模型可验证控制算法优劣,并进行控制参数选择。     

工频隔离三相并网光伏逆变器的状态反馈控制

重点研究了三相不平衡电网电压、变压器漏感和线路阻抗对逆变器波形质量和稳定性的影响,得出了逆变器的离散状态空间模型,提出并实现了工频隔离并网光伏逆变器的状态反馈控制策略。通过仿真和试验,验证了该控制策略能有效地抑制电网电压不平衡所造成的影响,可解决变压器漏感和线路阻抗所造成的稳定性问题。     

准PR调节下单相光伏并网逆变器的非线性研究

调节下单相LCL型光伏并网逆变器为研究对象,利用频闪映射法推导系统的离散迭代模型。通过分岔图和Matlab/Simulink仿真描述系统随电路参数变化由稳定到混沌状态的演变过程。采用雅可比矩阵法对系统的稳定性进行理论分析,得到系统在双分岔参数以及三分岔参数下的稳定工作域,并根据不同参数下的雅可比矩阵特征值确定系统的分岔类型以及失稳后的振荡频率。最后通过物理实验得到并网电流的实时波形,进一步验证了理论分析的正确性。     

一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制策略

提出一种改进型全桥并网逆变器,通过交流解耦单元实现在续流阶段光伏侧与电网侧隔离,并通过双向钳位电路将共模电压钳位为直流母线电压的一半,保证共模电压恒定,从而抑制共模漏电流.给出所提逆变器的工作原理、调制策略以及钳位电路,并将该逆变拓扑与已有典型拓扑进行比较分析,最后对所提逆变器进行仿真和实验验证.     

孤岛模式单相光伏并网逆变器自抗扰控制策略

为抑制光伏并网逆变器在孤岛模式下的扰动,提高系统的抗扰动态性能,文章设计了一种改进的单相微网逆变器自抗扰控制器。该控制器基于系统扰动模型,设计同步旋转坐标系下逆变器的自抗扰控制参数,并分析逆变器对负载扰动的动态抑制性能。最后利用dSPACE搭建相应的仿真试验系统,仿真和试验结果表明,所提控制策略能有效抑制扰动,提高了系统的抗扰动态性能。     

单相光伏并网逆变器网压滑模预测前馈控制

为快速准确补偿单相配电网末端的非理想网压对单相光伏并网逆变器并网电流的影响,并对谐振频率处电流环延时进行超前补偿,提出一种基于滑模预测控制的网压前馈控制策略。本文将融合了参考轨迹预测、在线校正的滑模预测控制器的输出量与网压动态预测模型前馈量共同拟合,作为新的网压预测输出,并在滑模预测控制器设计中引入改进型延时复合控制谐振器,以简化谐波预测器设计与数字化实现。在5 kW实验样机上实现此设计方案,并通过实验结果验证所提控制策略的正确性及有效性。