一种新型低漏电流非隔离光伏逆变器

为了减小无变压器型光伏逆变器的漏电流,采用了一种新型的光伏并网逆变器拓扑。这种新型的拓扑采用双BUCK电路并联结构,而且具有低漏电流和低进网直流电压的优势。对该种逆变器的工作状态及其损耗进行了分析,并进行了Matlab仿真。仿真结果验证了上述非隔离光伏逆变器的低漏电流的特性。     

基于谐波提取的非隔离型并网光伏逆变器漏电流检测研究

与隔离型逆变器相比,非隔离型并网光伏逆变器体积小、成本低、效率高,但往往容易产生共模漏电流,相应安全隐患增大,相关标准对漏电流抑制及保护提出了严格要求。该文对上述情况的漏电流问题进行研究,详细分析单相Boost+HERIC逆变拓扑漏电流产生机理及漏电流谐波特征,然后分析漏电流检测硬件系统的局限性。在此基础上提出一种基于谐波提取的漏电流检测方法,有效解决了含有高频谐波漏电流检测不准确问题,实现了持续漏电流、突变漏电流的准确检测及保护。通过仿真及实验结果验证机理分析的正确性及侦测方法的有效性。该方法对含有高频漏电流的其他单相逆变拓扑及三相逆变拓扑均可使用。     

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.     

非隔离型光伏并网逆变器漏电流抑制机理分析与改进

共模电流抑制是非隔离型光伏并网逆变器需要解决的首要问题。文中给出了单相逆变拓扑的共模回路统一等效模型,该模型将所有隔离类和非隔离类拓扑统一起来,适用于所有桥类拓扑的漏电流抑制机理分析。对现有桥类逆变拓扑按漏电流抑制机理进行了系统分析和归类。在此基础上,对H5拓扑、Heric拓扑及一种H6拓扑进行了改进。一方面,通过拓扑结构的改变,用共模电压恒定的漏电流抑制途径取代改变共模阻抗的抑制途径,漏电流抑制效果得以提高;另一方面,通过调制策略的优化,逆变器可以实现非单位功率因数运行。在一台5kW单相改进型H5拓扑并网逆变器上进行了实验研究,实验结果验证了理论分析的正确性。     

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.     

非隔离型三电平光伏逆变器抑制共模漏电流和中点平衡方法

传统两电平光伏逆变器很多都含有工频隔离变压器,效率低、成本高和谐波大等缺点已经严重阻碍了光伏逆变器的发展,无隔离逆变器已经取代了工频隔离变压器,但是无隔离方案却存在共模漏电流,很容易引起电流畸变、电磁干扰等问题,甚至对人身安全造成了极大威胁。传统方法采用增加硬件或者改变拓扑抑制漏电流的方法,会增加成本而且在实际条件下并不适用。采用三电平逆变器已经成为光伏逆变器的新宠,但是对于二极管钳位型三电平的逆变器来说,中点平衡问题是三电平的固有缺点。提出了一种新的SVPWM调制方法,通过改变三电平空间矢量的作用顺序来抑制漏电流和中点平衡,通过仿真验证了所提的方法的有效性。     

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。     

非隔离光伏并网逆变器漏电流抑制技术研究综述

漏电流抑制是非隔离光伏并网逆变系统需要解决的关键问题之一。为了能够充分利用现有的国内外研究成果,从单相非隔离光伏并网逆变器出发,对漏电流抑制技术研究的三个主要问题——漏电流分析模型、开关调制方式、新型非隔离逆变电路拓扑分别进行了研究与总结,并分析比较了各种拓扑结构的优缺点。最后对提高可抑制漏电流非隔离并网逆变器的性能、提高系统逆变效率给出了建议。     

基于虚拟电阻的三相无变压器光伏并网逆变器漏电流抑制方法

无变压器光伏并网逆变器并网时,由于光伏电池板存在寄生电容,系统中将会出现漏电流,造成极大危害。因此提出了一种基于虚拟电阻的三相无变压器非隔离型光伏并网逆变器漏电流抑制方法,在对并网逆变器进行建模的基础上,分析得到系统漏电流产生原因,并考虑采用虚拟电阻抑制漏电流,首先给出了漏电流与虚拟电阻的关系,其次基于根轨迹法分析并设计了系统控制参数及虚拟电阻的大小,在保证系统稳定性条件下,尽可能大的抑制了漏电流,最终通过仿真结果验证了所提漏电流抑制方法的有效性。     

新型H6中点箝位单相非隔离型逆变拓扑

近二十年来,光伏并网发电技术得到了迅速发展。无变压器型单相逆变器由于其效率更高、体积更小、漏电流更低的特点备受关注。此处提出一种新型H6中点箝位单相非隔离型逆变拓扑。通过箝位开关工作,使共模电压保持稳定,满足共模漏电流的限制。实验结果表明,新型拓扑结构拥有优良的共模性能。     

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...     

基于旁路电容的L型滤波光伏并网逆变器漏电流抑制方法

传统无变压器非隔离光伏并网逆变器系统中,通常采用增加交流旁路开关或直流旁路开关的方式解决系统漏电流问题。然而系统中加入旁路开关增加了系统成本,同时需要增加旁路开关的驱动电路,系统电路结构和控制方式复杂。为了解决该问题,提出一种基于旁路电容的漏电流抑制方案。首先以典型L滤波的光伏逆变器为研究对象,在分析其共模模型的基础上,提出旁路电容法实现漏电流抑制,并对不同旁路电容对系统共模特性的影响进行分析。该方案通过引入旁路电容改变系统共模回路,有效地滤除共模电压高频分量,消除系统寄生电容电压高频分量,从而实现漏电流的有效抑制。最后对提出的方案进行仿真和实验研究,验证了提出方案的可行性和有效性。     

非隔离型三电平并网逆变器的输出滤波器优化设计

将非隔离型三电平并网逆变器的LCL滤波器电容公共点直接引回直流侧中点,可以有效减小漏电流,但同时也会导致桥臂电流有效值增大且易发生共模谐振,降低了逆变器效率和稳定性。对于诸如光伏并网发电场合,建立了非隔离型三电平并网逆变器的共模和差模等效模型,在此基础上分析上述问题的产生机理,并提出一种基于共模差模解耦的输出滤波器设计方案。该方案首先在结构上将滤波电容分为并联的两部分,仅将其中容值较小的电容公共点引回直流侧中点以降低共模和差模滤波回路之间的参数耦合程度;其次在分析逆变器桥臂电流纹波和输出共模源频谱分布的基础上,给出所提滤波器的参数设计原则。最后,通过一台5kW三相三电平逆变器样机对所提滤波器优化设计方案进行实验验证,结果表明所提方案在满足并网标准和漏电流抑制要求的同时,能够有效提高系统稳定性和效率。     

A new structure of single-phase two-stage hybrid transformerless multilevel PV inverter

Transformerless inverters are becoming popular for grid-connected photovoltaic applications due to their simplicity, reduced size, weight, cost, and higher efficiency. In this paper, a two-stage hybrid transformerless multilevel inverter (MLI) for single-phase grid-connected photovoltaic power generation system (PVPGS) is presented. The proposed topology comprises a multilevel boost converter (MLBC) and a symmetrical hybrid MLI. MLBC combines the boosting and switched capacitor voltage functions to produce self-balanced multiple voltage levels. The proposed MLI is derived from a combination of bidirectional switches, a half bridge, and a diode-clamped branch, which can produce only two variations in the total common mode voltage and is capable of suppressing leakage current as per DIN VDE 0126-1-1 grid standards. It offers the advantages of scalability, reactive power capability, reduced total harmonic distortion, and filter size. The proposed hybrid transformerless seven-level inverter is simulated in MATLAB, and experimental setup is built to validate the effectiveness of the proposed configuration. Finally, a comprehensive comparison is made with other seven-level inverter topologies.     

基于I-DPWM的三电平中点钳位光伏逆变器漏电流抑制方法

对于三电平中点钳位光伏逆变器,基于断续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation, DPWM)并通过选择特定矢量进行钳位控制的方法,存在矢量分解计算时间长、注入共模电压分量和漏电流过大等不足。对此,提出了一种基于I-DPWM的三电平中点钳位光伏逆变器漏电流抑制方法。通过计算各类DPWM等效调制波来解析注入的低频共模电压分量。针对低频共模电压分量最小的DPWM1,在低频共模电压不连续点注入新的零序分量,通过减小低频共模电压来抑制漏电流幅值。同时,采用载波实现DPWM,免去了复杂的矢量运算。最后,在Matlab/Simulink平台建立了20 kW三电平中点钳位光伏逆变器的仿真模型,同时结合所设计的125 W实验样机验证了所提方法的有效性。     

三相无变压器型H7光伏逆变器漏电流分析抑制

对于无变压器非隔离型光伏逆变器,其漏电流的大小与逆变器的调制策略有关。以三相无变压器非隔离型H7光伏逆变器为研究对象,针对传统正弦脉宽调制SPWM(sinusoidal pulse width modulation)直流电压利用率低的问题,采用线电压PWM控制的方法。通过开关之间的逻辑关系,提出一种改进型的线电压PWM控制方法,研究了H7光伏逆变器在SPWM、线电压PWM和改进型线电压PWM 3种控制方式下的漏电流及输出电压波形。最后,通过MATLAB仿真研究,验证了所提控制方法的正确性和可行性。     

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。     

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。     

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...     

级联H桥逆变器漏电流分析与抑制

针对非隔离型级联H桥逆变器的漏电流问题,首先建立带有寄生电容参数的逆变器共模等效模型,分别分析单电感电路与对称电感电路中漏电流的特点及其影响因素,指出在对称电感电路中通过优化调制策略可以有效抑制系统漏电流,而在单电感电路中调制手段无法解决漏电流问题。为此针对对称电感电路提出一种改进型载波层叠多电平调制策略,能够有效地抑制系统漏电流,而且实现简单、运算量小。最后仿真与实验结果验证了该方法的有效性与正确性。