基于逆变器交流侧的四开关功率解耦技术研究

针对两级式单相逆变器常用大容量电解电容来缓冲其固有的二倍频脉动功率,大大降低其耐用性和可靠性这一问题,本文在保证变换器稳定运行的前提下提出了一种四开关功率解耦电路,对降低逆变器电容总容值具有实际工程意义。分析讨论解耦电路的工作原理,通过对4种不同的工作模式进行分析,从而确定解耦主电路各个开关管开关时序。在此基础上,设计了相应的脉冲能量调制策略以实现瞬时能量的精准补偿,提升了四开关功率解耦电路的解耦性能,改善了两级式逆变器交直流侧波形质量。该方案逆变电路与功率解耦电路相互独立,有利于传统设备的改造。最后,搭建了仿真模型和实验样机,仿真和实验结果验证了增加交流侧四开关功率解耦电路后,变换器只需几十μF的薄膜电容就能对二倍频脉动功率进行有效解耦。

单相单级光伏系统的二次功率扰动抑制策略

传统单相单级光伏逆变器的二次功率扰动问题对光伏阵列的输出功率和逆变器的输出电能质量造成不利影响,在深入分析二次功率扰动的基础上,提出了基于二次功率解耦电路的新型逆变器拓扑结构,该拓扑通过增加一个控制自由度,将直流侧电容中的二次功率转移至电感元件。针对该新型逆变器的拓扑特点,构造出相应的调制方法及控制策略。分析证明,该新型单相单级逆变器能有效抑制二次功率扰动,进而抑制直流电压的二次纹波分量,提高光伏系统的效率和并网电流质量。仿真与实验结果验证了该新型逆变器拓扑结构及控制策略的合理性和有效性。

光伏并网系统二次功率扰动分析及抑制策略

传统的单相单级光伏并网系统普遍存在二次功率扰动问题,会对光伏阵列的输出功率造成不利影响。基于对二次功率扰动的详细分析,在传统的并网逆变器结构上增加二次功率解耦电路,并给出该改进电路的系统控制策略。分析证明,该新型逆变器拓扑能有效降低二次功率扰动,抑制直流电压的二次纹波分量,进而提高能量利用效率,改善并网电流质量。仿真和实验验证该新型逆变器拓扑及其控制策略的合理性和有效性。