单相两级式非隔离型光伏并网逆变器的研制

基于非隔离型光伏并网逆变器的原理与控制策略,文中给出了3KW单相两级光伏并网逆变器的主电路的硬件设计方法与整个系统的仿真分析,并基于该设计方法研制了并网逆变器的样机,实测结果证明该并网逆变器工作正常,达到了预期目的。

非隔离型H6桥单相光伏逆变器无功补偿调制及并网电流波形改善控制

为满足新的并网标准对单相光伏并网逆变器无功补偿功能的要求,针对非隔离型H6桥单相光伏逆变器,该文提出一种具有无功补偿功能的分段调制策略。分析与讨论了H6桥单相拓扑输出无功功率时,在输出电压过零点及电流过零点,并网电流产生畸变的原因。采用比例–积分–谐振(proportion integration resonance,PIR)控制器来抑制并网电流的直流分量。并通过构造PIR全程滑模面,推导并网电流滑模控制律,平滑了H6桥在两种调制模式的过渡过程,改善了并网电流的波形控制。最后,搭建了5 k V?A单相光伏并网逆变器的实验系统,并通过对实验结果的分析,验证了理论分析的正确性以及所提调制方法与控制方案的有效性。

单相非隔离光伏并网逆变器拓扑研究

从直流旁路单元和交流旁路单元的概念出发,提出无漏电流非隔离式单相光伏并网逆变器拓扑的两种类型及其构建方式,涵盖了近年来工业界和学术界提出的一系列无漏电流新型拓扑,并演绎出若干新型拓扑。这类新型拓扑与部分现有拓扑共同构成开关旁路单元无漏电流逆变器族,其拓扑演绎规律为逆变器拓扑族的标准化筛选提供新的思路。仿真与实验验证了理论的正确性。

共地型无漏电流单相非隔离光伏并网逆变器

介绍一种新型共地型非隔离光伏并网逆变器,只需要5个功率开关、一个电容、和一个滤波器。采用一种简单的单极性正弦脉宽调制(sinusoidalpulsewidthmodulation,SPWM)技术对逆变器进行调制,以减小开关损耗、输出电流纹波,并降低滤波要求。新型逆变器拓扑的主要优点是:1)光伏电池的负端直接和电网中性点相连,完全消除漏电流,而传统的拓扑只能抑制漏电流;2)所用器件少,成本低;3)损耗低,效率高;4)具有无功功率传输的能力;5)相对于半桥型拓扑来说,不需要很高的直流输入。详细介绍新型拓扑的工作原理及模态、调制方式和控制策略,并将该新型拓扑与几种传统拓扑进行性能对比,所提出拓扑的漏电流抑制能力和效率均优于传统拓扑。最后设计1kVA的实验样机,给出实验结果,证明所提出拓扑在光伏并网系统中的有效性,为实际应用提供依据。

非隔离型光伏并网逆变器共模干扰抑制方法研究

非隔离型光伏并网逆变器中没有使用隔离变压器,其具有体积小、成本低、转换效率高等特性,但光伏阵列输入侧与电网输出侧存在电气连接,为共模电流提供了回路,导致易产生EMC干扰与安全隐患。分析了非隔离型光伏并网逆变器共模电流产生机理,从逆变拓扑结构出发,基于共模电流抑制技术,提出从改变调制方式和改变拓扑结构角度抑制共模电流的方法,并以实验验证了两种方法的可行性。

非隔离型光伏并网逆变器软开关技术

非隔离型光伏并网逆变器的电路拓扑技术和市场应用得到了充分发展和广泛普及。该文讨论非隔离型光伏并网逆变器的软开关实现技术的可行性和实现方法,为下一代高功率密度非隔离型光伏并网逆变器打下基础。为此,该文提出一种兼顾直流母线极性和独立零矢量续流结构的并联型双谐振网络的软开关实现架构,取名为"续流谐振腔逆变器"。在新型软开关架构的指引下分别以零电压和零电流两种软开关实现为目标,通过谐振轨迹规划、基本谐振单元和拓扑改造优化等步骤,完成当前市场主流非隔离型光伏并网逆变器拓扑的软开关化升级。同时,讨论了软开关非隔离型光伏并网逆变器的漏电流和非单位功率因数运行等关键技术问题,并给出建议的解决措施。进而挑选ZVT-Heric和ZCT-Heric为例搭建了3kW功率等级实验样机,进行了原理验证。最后总结分析了软开关非隔离型光伏并网逆变器的技术特点和面临的挑战。

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。

非隔离型光伏并网逆变器共模电流抑制

非隔离型光伏并网系统共模电流较大,其大小受控制方法的直接影响。首先阐述系统共模电流产生机理,然后在分析传统直接功率控制原理的基础上提出一种基于新型开关表和性能指标评估函数的模型预测直接功率控制方法,该方法通过权衡各个控制性能指标之间耦合关系实现最优电压矢量的选择。对提出的方法进行了仿真实验研究,并与传统直接功率控制方法进行了详细对比分析,结果表明提出的方法不仅可以有效抑制系统共模电流,同时能够降低输出功率脉动,验证了该方法的可行性和有效性。

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,将漏电流限制到±20 mA以内。仿真和实验结果表明该拓扑能有效抑制单相光伏并网逆变器的漏电流。

单相非隔离光伏并网桥式逆变器的拓扑相通性及演化规律

为解决单相非隔离光伏并网发电系统中的共模电流问题,近年来大量新型的桥式拓扑被提出。然而,这些拓扑的提出具有随机性,无系统的规律可依据,不利于行业发展。基于单相非隔离光伏并网桥式逆变器,通过分析不同拓扑之间的演化过程,证明了拓扑的相通性,提出了其演化规律。基于提出的演化规律,在现有拓扑基础上推演出一系列新型拓扑,最后通过仿真分析验证了新拓扑的有效性及演化规律的正确性。提出的拓扑相通性及演化规律为更好地理解和研究现有拓扑提供了理论依据,同时也为演化单相非隔离光伏并网桥式逆变器新型拓扑提供了理论参考。

宽电压输入双接地单相非隔离光伏并网逆变器

针对现有双接地光伏逆变器在阴影条件下由于欠压而停机的问题,提出一种宽电压输入双接地单相非隔离光伏并网逆变器。该拓扑由升压单元和双接地逆变器构成,逆变器无共模漏电流,且在阴影条件仍能正常工作。采用多模态协同控制,减小逆变器各元器件的电压应力,并使得升压单元只需在欠压时工作,减少升压单元承受的功率,减小逆变器体积和重量;每个模态只有1个功率管高频开关,提高了逆变器的效率。详细分析拓扑构成、工作原理和控制策略。最后,搭建一台原理样机,验证理论分析。

一种新型单相非隔离光伏并网逆变器

在非隔离型光伏并网系统中,抑制共模电流是一个关键技术问题。根据目前的研究现状,分析了一种H6拓扑结构,详细说明了其工作原理和调制方式,采用电网电压前馈的电流跟踪PI控制策略,经实验样机验证,证明了此拓扑可实现并网发电和对共模电流的抑制,与隔离型H4拓扑相比有巨大优越性。

基于改进电导增量法的单相非隔离光伏并网逆变器研究

首先介绍了光伏电池最大功率点跟踪的基本原理,然后介绍了一种常见的MPPT实现算法——电导增量法。在此基础上,针对电导增量法的缺点提出了一种改进的电导增量法。最后介绍了无差拍控制这种逆变器的并网控制策略,并利用MATLAB对单向光伏并网逆变器系统进行了仿真,验证了之前的分析。

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。

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。

一种H8拓扑单相非隔离光伏并网逆变器

文中针对传统H4拓扑逆变器在漏电流和效率方面的不足,介绍了一种高效率的H8拓扑型的单相非隔离光伏并网逆变器;详细分析了该拓扑的工作原理和驱动时序。经实验验证,该拓扑可利用逆变桥的不同电压段开通工作模式,充分利用直流输入的电压,降低开关损耗,并有效抑制共模电流;有助于逆变电路的工作频率提高或者效率提高。

一种可消除共模电流的新型单相非隔离光伏并网逆变器拓扑

为解决非隔离光伏并网逆变系统共模电流大,存在安全隐患的技术问题,提出一种可消除共模电流的新型单相非隔离光伏并网逆变器拓扑。该拓扑在续流阶段切断了电网与光伏电池板的联系,使整个电网周期中高频共模电压始终保持为恒值,从而有效消除了共模电流。首先详细介绍了电路的拓扑结构及工作原理,分析了电路的工作状态和重要波形。随后提出基于此拓扑的共模电压模型,阐明所研究的拓扑可消除共模电流的机理。最后对理论分析进行了实验验证,结果表明该拓扑具有可行性。

高效非隔离单相并网MOSFET逆变器拓扑及控制策略

提出了一种采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)为开关器件的高效非隔离单相并网逆变器拓扑及与该拓扑相对应的控制策略。该新型非隔离单相并网逆变器拓扑可以消除共模电压的高频脉动,有效地抑制漏电流。提出的调制方法改变了逆变器的续流电流路径,使得续流电流只经过MOSFET,不经过通态损耗较大的体二极管,因而减小器件的通态损耗和完全消除了二极管的反向恢复损耗,提高了并网逆变器的效率。并对该拓扑的闭环控制策略和损耗分析进行了研究。最后通过仿真和实验验证了该拓扑及控制策略的有效性。

FB10三相非隔离光伏并网逆变器共模电流抑制研究

以FB10三相非隔离型光伏并网逆变器为研究对象,通过理论分析提出一种新型载波调制方法解决共模电流问题,与空间矢量调制方法相比,提出的载波调制方法有效简化了开关逻辑的产生过程。文中对该方法的共模电压特性和共模电流特性进行了分析,并设计了系统静止坐标系无锁相环并网控制方案,最后和传统方案进行了对比研究。结果表明,所提出的方法可以实现FB10光伏并网逆变器系统共模电压恒定,具有良好的共模电流抑制效果。

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。