光伏系统直流故障电弧实验研究

光伏系统中的直流故障电弧严重威胁光伏系统的安全运行,由于其随机性和不稳定性且不具有交流电弧的零休现象,使得光伏系统中的直流故障电弧难以检测。研究光伏系统直流故障电弧的特性及其有效的检测方法对保障光伏系统运行的安全性和可靠性具有重要意义。设计了一套光伏直流故障电弧实验系统并有针对性地研究了光伏系统中直流故障电弧的特性和检测方法,提出了经验模态分解(EMD)算法和概率神经网络(PNN)算法相结合的光伏系统直流故障电弧检测方法,综合实验数据分析表明该方法能有效检测光伏系统中直流故障电弧。

高增益耦合电感有源钳位二次型DC-DC变换器

为提升二次型Boost变换器的电压增益和效率、降低开关管的电压应力,将耦合电感引入现有二次型Boost变换器中,形成一类基于耦合电感的有源钳位Boost变换器。该类变换器通过耦合电感和钳位支路的有机结合,不仅提高了电压增益、有效地降低开关管的电压应力,而且利用有源钳位支路回收漏感能量,缓解了漏感与寄生电容谐振的现象,有效地抑制了开关导通时的尖峰电压,实现软开关工作状态。本文详细阐述了变换器的原理和稳态工作性能,通过变换器之间的对比证明了该类变换器的优越性,最后搭建了一台150 W的实验样机,采用普通元器件测得变换器最大效率为92.7%,论证了上述理论的正确性。

基于双耦合电感高增益二次型Boost变换器

为进一步提高非隔离DC-DC变换器的增益,降低开关管的电压应力,提出一种结合双耦合电感和二次型的非隔离高增益DC-DC变换器。所提变换器采用单开关管控制,降低了控制的复杂度;采用双耦合电感,有效地减少了二极管和电容的数量,并进一步提高了所提变换器的电压增益;复用输出电容吸收漏感能量,进一步提高了变换器的功率密度。本文中给出了变换器的主要工作波形,并详细推导了所提变换器CCM工作模式和DCM工作模式。最后,通过一台输入18 V、输出180 V、额定功率180 W的原理样机,验证了理论的正确性。