一种低漏电流六开关非隔离全桥光伏并网逆变器

为满足非隔离光伏并网发电系统对共模漏电流的限制,提出一种六开关逆变器拓扑(H6拓扑)。所提出的H6拓扑在功率传输模态时,进网电流半个工频周期流过3支开关管,而另半个工频周期流过2支开关管,故相对于H5拓扑,降低了通态损耗,有利于热应力均衡,且仍满足续流阶段光伏电池输出端与电网脱离的要求。详细分析拓扑的工作原理,并推论给出H6非隔离光伏并网逆变器的其它3种拓扑结构;比较分析了H5拓扑、Heric拓扑和H6拓扑的损耗和成本。通过1kW通用样机平台对比验证了上述3种拓扑的效率和共模特性。实验结果表明,H6拓扑的变换效率高于H5拓扑、但略低于Heric拓扑,共模特性优于Heric拓扑、但略劣于H5拓扑。     

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。     

新型H6桥非隔离单相光伏并网逆变器

针对目前非隔离单相光伏并网逆变器H5拓扑存在的通态损耗大和热力不均衡问题,提出一种改进型H6桥拓扑结构。通过逻辑控制实现脉宽调制驱动,使其输出并网电流在半个工频周期内流过3个开关管,在另半个工频周期流过2个开关管,因此减少了通态损耗,有利于热力均衡。3 kW单相两级式非隔离光伏并网逆变器实验样机验证了该拓扑的可行性,实现了低共模电压和高质量并网,有效解决了非隔离单相光伏并网逆变器共模漏电流问题。     

一种单相非隔离光伏并网逆变器的控制设计

提出了对高频非隔离型光伏并网逆变器采用电流跟踪控制和电网电压前馈控制的策略,并对控制系统建模。建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真得到的输出正弦电流波形良好。针对实际电网电压可能出现的畸变、电压突变和光伏电池功率变化等情况进行了抗干扰测试。经试验样机上用DSP来实现数字化控制,验证了基于并网控制策略的光伏逆变器方案能高功率因数0．996向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高,并网电流的总谐波畸变小于3．5％。     

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。     

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。     

中点钳位非隔离全桥光伏并网逆变器

针对光伏发电系统对非隔离逆变电路的需求,提出构成一类中点钳位非隔离全桥光伏并网逆变器的2种基本开关单元:中点钳位正单元(positive-neutral point clamped cell,P-NPCC)和中点钳位负单元(negative-neutral point clampedc ell,N-NPCC)。提出由2种基本单元构造中点钳位全桥逆变器拓扑的生成机理和推演方法,按照该方法可以得到现有的中点钳位非隔离全桥光伏并网逆变器拓扑,如oH5、FB-DCBP以及一族新的中点钳位非隔离全桥并网逆变器拓扑。以所提PN-NPC拓扑为例详细分析了其工作原理,并实验比较了PN-NPC和Heric拓扑的变换效率和共模特性。所提拓扑的共模电压为恒定值,且其变换效率和共模特性均优于Heric拓扑。     

新型非隔离光伏并网逆变器拓扑及其共模电流分析

提出了一种非隔离光伏并网逆变器拓扑,该拓扑在全桥逆变电路的基础上引入2个开关管构成一条新的续流回路,将电路桥臂中点对直流母线负端的电位钳位在0.5倍的输入电压(Uin),并将太阳能电池板与电网隔开.通过采用有效的驱动逻辑,实现了续流模态工作的2个开关管的软开通.详细分析了该拓扑的各个工作模态,建立了电路的共模等效模型,研究了共模电流频谱与电路参数和开关频率的关系.设计了1000W光伏并网逆变器样机,实验结果验证了所提拓扑的有效性.     

基于光伏并网逆变器的一种滞环电流控制技术

在三相光伏并网逆变器系统的设计中,滞环电流控制策略具有开关频率高、电流谐波失真较大等问题.介绍了一种空间矢量-不对称双滞环电流控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台分别搭建了基于三相静止坐标系下与两相静止坐标下的仿真模型,在并网电流与电网电压、开关频率、功率因数等方面对两种控制策略进行对比分析,仿真结果验证了空间矢量-不对称双滞环电流控制方法能够在一定程度上减小开关频率,降低输出电流的总谐波失真.     

一种不隔离三电平双Buck光伏并网逆变器

为提高变换效率,无变压器式光伏并网逆变器是近年来的研究热点。针对无变压器拓扑的漏电流问题,提出一种三电平双Buck光伏并网逆变器,是在独立型双Buck三电平逆变器基础上,简化其电路结构得到。对地寄生电容电压被输入电容钳位在母线电压的一半,消除了漏电流。该拓扑续流回路经过的器件较传统拓扑数量少,且不经过性能较差的体二极管,有利于获得更高效率。还提出和分析包括均压控制在内的多环控制策略。仿真和实验验证了该结构及控制方案的正确性和可行性。     

一种单相非隔离型共地五电平光伏并网逆变器

针对现有光伏并网逆变器体积大、输出电流纹波高、存在漏电流等问题,提出了一种新型非隔离型共地五电平光伏并网逆变器。该逆变器使用6个开关管实现了五电平的输出,相比于传统三电平电压输出,降低了输出电流纹波,并采用共地结构,完全消除了漏电流。在控制方面,所提拓扑采用模型预测控制,提高了控制的灵活性和动态响应速度。详细分析了所提拓扑的工作原理、模态和控制策略,并设计了实验样机进行验证,实验结果证明了所提新拓扑能在光伏并网逆变系统中正常工作,为其实际应用提供了依据。     

基于DSP的H6拓扑非隔离光伏并网逆变器的研究

设计了一种以金属氧化物场效应管(MOSFET)为功率开关器件,DSP2812为控制芯片的基于H6拓扑的非隔离光伏并网逆变器。通过原理分析可知,该逆变器具有较宽的负载范围、较低的对地剩余电流和输出电流畸变、恒定的共模电压等优点。所设计的400 W装置试验结果表明,该逆变器还具有较高的转换效率,最大转换效率可达98%以上。     

非隔离型级联双降压并网逆变器及其漏电流抑制

为了抑制传统双降压式并网逆变器的漏电流,提出了一种非隔离型级联双降压式并网逆变器(non-isolated cascadeddual-buckgrid-connectedinverter,CDBGCI)及单极性双载波正弦脉宽调制(dual-carriersinusoidalpulse widthmodulation,DCSPWM)策略。采用共模等效电路法分别建立了CDBGCI的高频和低频共模等效模型,并详细分析了逆变器的高频和低频共模漏电流。研究结果表明:所提新型级联逆变器在一个工频周期内的高频共模电压保持恒定,且漏电流小于300m A,高频共模漏电流得到了有效抑制;同时,与非对称型CDBGCI相比,对称型CDBGCI具有更小的低频共模漏电流,且当n个双降压并网逆变器级联时,高频共模漏电流亦可得到有效抑制。研究可为级联型并网逆变器拓扑及其漏电流抑制研究提供参考。     

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。     

一种新型低漏电流光伏并网逆变器的研究

提出了一种新型低漏电流非隔离光伏并网逆变器,该拓扑具有优秀的共模电压箝位效果,以及低的共模电流水平。在逆变电感续流时,提供一条两个开关管的续流回路,通过另一个开关管将电路桥臂中点对直流母线负端的电位箝位在1/2光伏阵列输出电压。通过一种有效的驱动逻辑,实现了两个续流开关管和箝位开关管的软开通。详细分析了该拓扑的各个工作模态,并与几种常用的非隔离光伏并网逆变器拓扑进行了比较。通过与Heric拓扑的对比实验证明了该拓扑的有效性和低的共模电流水平。     

光伏并网逆变器的三环控制策略研究

在光伏并网逆变系统中,常用的双闭环电流控制会导致系统存在动态响应速度慢或开关频率不稳定的缺陷.鉴于此,提出一种电压外环,电流内环,频率中间环的三环控制方法.通过对整个逆变系统进行深入的理论分析,利用Matlab/Simulink搭建仿真模块进行仿真实验,并搭建1 kW的实验平台进行实验分析.实验的结果表明,三环控制下的逆变系统简化了滤波器设计,保证了逆变器输出电流波形质量,使其只含有少量的高次谐波,使系统的输出电流和电网电压同频同向,并网的功率因数接近于1.     

光伏并网逆变器的三环控制策略研究

在光伏并网逆变系统中,常用的双闭环电流控制会导致系统存在动态响应速度慢或开关频率不稳定的缺陷。鉴于此,提出一种电压外环,电流内环,频率中间环的三环控制方法。通过对整个逆变系统进行深入的理论分析,利用Matlab/Simulink搭建仿真模块进行仿真实验,并搭建1 kW的实验平台进行实验分析。实验的结果表明,三环控制下的逆变系统简化了滤波器设计,保证了逆变器输出电流波形质量,使其只含有少量的高次谐波,使系统的输出电流和电网电压同频同向,并网的功率因数接近于1。     

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。