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。

基于虚拟电阻的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法

现有的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法以锁相控制为主,等效环路会受到负阻特性的影响,出现并网失稳的问题,影响谐振抑制效果。为此设计了基于虚拟电阻的三相光伏并网逆变器谐振抑制方法。首先,放大并网逆变器连接的电网阻抗,分析了光伏并网产生的谐振特征;然后,基于虚拟电阻进行光伏并网逆变器谐振频率响应的分析,通过调整谐振抑制参数,避免了光伏发电系统谐振频率偏移的问题;最后,在网侧阻抗终止了环流形态,从而进一步实现了对逆变器谐振的有效抑制。试验结果表明,该方法的谐振电流较低,增益谐振裕度在2~3 dB区间变化,表明该方法的谐振抑制效果较佳,能够应用于实际生活场景中。

应用于光伏并网的双模共地型逆变器

研究一种新型无变压器双模式电压源逆变器(VSI);其中共地型结构短路寄生电容,理论上可完全消除漏电流。该逆变器由升降压开关(SBB)模块和LC滤波网络集成,且输出波形具有良好的对称性。所提拓扑具备宽输入电压范围内满足并网电压增益、结构紧凑、调制策略简单等特点。同时,SBB模块可实现软充电,电流应力控制在允许范围内。详细介绍了逆变器的结构特点、工作原理,并设计了闭环控制单元。最后研究结果表明所提VSI的可行性和良好性能。

非隔离型三相三电平光伏逆变器的共模电流抑制

针对非隔离型三相三电平光伏逆变器的共模电流问题,在分析三电平共模等效模型的基础上,采用改进型LCL滤波器,将滤波电容公共点接回到直流侧中性点,滤除寄生电容电压的高频分量,使共模电流大幅衰减。改进型LCL滤波器改变了三电平直流侧中点不平衡的机理,传统中点平衡算法,如分配因子法不再适用,为此,对分配因子法进行修正,提出广义的分配因子法,使中点电位得到有效地控制。实验证明了理论分析和算法的正确性。

新型的无隔离变压器单相光伏并网逆变器

提出了一种采用双级无隔离变压器的新型单相光伏并网逆变器拓扑,由于光伏池板与电网零线直接相连,可消除光伏池板对地的共模电压,解决了共模漏电流问题。所提拓扑采用了高频倍压的方式实现升压变换器与并网逆变器的连接,避免了三电平并网逆变器存在的中点电位二次脉动问题,降低了直流侧滤波电容的容量需求。为实现对单相并网电流的无误差控制,并网控制中采用比例谐振控制器,增加了系统的稳定性和提高了并网电流质量。仿真与实验结果均表明所提光伏并网逆变器拓扑的可行性。

无变压器非隔离型三电平光伏逆变器载波调制对系统漏电流影响分析

调制策略是影响无变压器非隔离型光伏逆变器系统漏电流大小的重要因素之一。针对非隔离型三电平光伏逆变器,首先分析系统寄生电容电压和开关状态之间的关系,然后研究载波正向层叠和反向层叠调制对系统共模电压的影响,通过逻辑状态关系提出一种新型载波调制方案,并对三种载波调制方案进行仿真研究,最后在TMS320F28335DSP?XC3S400 FPGA数字控制实验平台上对上述方案进行实验研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。

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。

非隔离型三相四桥臂光伏逆变器漏电流抑制研究

针对非隔离型三相三桥臂光伏逆变器无法有效抑制漏电流的问题,提出基于三相四桥臂拓扑的漏电流解决方案。建立非隔离型三相四桥臂光伏逆变器系统共模模型,分析了影响系统漏电流的主要因素和变量,提出一种基于布尔函数逻辑运算的新型载波调制策略。该调制可以实现共模电压恒定,从而有效抑制漏电流。最后搭建了TMS320F28335DSP+XC3S400FPGA数字控制硬件实验平台,对提出的新型载波调制进行了实验研究,并与传统调制方案进行了对比分析,实验结果验证了提出方案的有效性。

三相非隔离型Heric光伏逆变器漏电流抑制研究

近年来,非隔离型光伏逆变器以其重量轻、体积小、效率高的特点得到了学术界与工业界的广泛关注。其中漏电流是亟待解决的关键问题之一。在单相Heric电路基础上,提出三相Heric拓扑解决漏电流问题。分析了电路工作原理,建立了系统共模模型,探讨了不同调制策略对系统共模电压的影响,并提出基于布尔逻辑运算的调制策略解决共模波动问题,实现了系统共模电压恒定,从而使漏电流得到有效抑制。利用Matlab对提出方案进行了仿真研究,并在实验样机上进行了验证,实验结果证明了提出方案的有效性。

三相光伏逆变器差模滤波器设计及传导优化

三相光伏逆变器需要满足电磁兼容(EMC)涵盖的各项指标要求,传导为其中一项。通过参数提取手段,建立了三相光伏逆变器的差模(DM)模型,基于模型的分析,给出了DM滤波器的设计要点。最后通过优化传导结果,验证了模型的准确性以及分析方法的实用性。

非隔离型三相FB7光伏逆变器研究

共模电流抑制是非隔离型光伏并网系统需要解决的关键问题之一。针对传统三相FB6光伏逆变器在共模电流抑制方面存在的问题,该文提出新型三相FB7光伏逆变器,并分析了其工作原理。根据系统共模电压和开关状态之间的逻辑关系,提出基于布尔逻辑运算的新型调制策略。该调制策略实现单极性输出线电压的同时,有效地减小了系统共模电流。最后搭建了TMS320F28335 DSP+XC3S400 FPGA数字控制硬件实验平台,对提出的方案进行了实验研究,并和传统三相FB6拓扑共模电流抑制方案进行了对比分析,实验结果验证了提出方案的有效性。

新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器及其漏电流抑制研究

在二极管中点钳位型逆变器(NPC)的基础上,提出一种新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器,并对其工作特性和漏电流特性进行研究。与NPC逆变器相比,新型逆变器的拓扑仅由十二个开关管和两个直流侧母线电容组成,比NPC逆变器少用了六个功率二极管,拓扑结构得到了简化。为抑制其漏电流,在分析共模电压和开关状态关系的基础上,改进了传统两电平载波调制方案,提出一种新型单载波调制方案。分别通过并网仿真、并网实验和感性实验,验证了所提出拓扑的可行性与新型单载波调制策略的有效性。

无变压器三相直流旁路光伏逆变器共模特性研究

漏电流抑制是非隔离型光伏系统需要解决的关键问题。首先分析了传统三相光伏逆变器共模漏电流产生的原因,然后重点研究了三相H7/H8直流旁路拓扑的共模特性和共模漏电流抑制能力,根据系统共模电压和开关状态之间的逻辑关系,利用基于布尔逻辑运算的新型调制策略,有效地减小了系统共模漏电流。最后搭建了TMS320F28335DSP+XC3S400 FPGA数字控制实验样机,对所提方案进行实验研究,结果验证了所提方案的有效性。

三相无变压器型光伏并网逆变器共模电压的分析

详细分析了三相无变压器型光伏并网逆变器共模电压的产生机理,构建了共模电压模型,得出了抑制共模电流的一般规律。利用该规律,对三相全桥拓扑结构的共模电流进行了详细分析,提出了新型控制方法,通过仿真试验对该方法进行了验证。

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。

含分布式光伏接入的三相牵引供电系统电压协调控制方法

牵引供电系统中光伏并网逆变器普遍处于弱可控状态且缺乏多机间协调配合,为了使分布式光伏在实现牵引能耗优化的同时,主动参与牵引网电压调控,提出了用于三相牵引供电系统的电压协调控制策略。针对含光伏的新型三相牵引供电系统拓扑,分析了系统电压-有功和无功定量关系。结合分布式光伏无功裕度及协调关系,设计了3阶段分布式电压协调控制策略,根据电压灵敏度判定各节点补偿与削减优先度,实现了分布式光伏无功协调补偿及有功优化削减,达到牵引网电压主动控制。最后,通过对系统多工况下仿真,验证策略有效性。仿真结果表明,所提协调控制策略在三相牵引供电系统复杂的运行工况下,能够在兼顾光伏能量利用率的同时,增强系统电压调控能力,解决牵引网电压越限问题,并有效降低牵引网损耗。研究通过有效利用光伏支撑牵引网电压,为机车的安全、高效运行提供保障。

工频隔离三相并网光伏逆变器的状态反馈控制

重点研究了三相不平衡电网电压、变压器漏感和线路阻抗对逆变器波形质量和稳定性的影响,得出了逆变器的离散状态空间模型,提出并实现了工频隔离并网光伏逆变器的状态反馈控制策略。通过仿真和试验,验证了该控制策略能有效地抑制电网电压不平衡所造成的影响,可解决变压器漏感和线路阻抗所造成的稳定性问题。

兼顾有源滤波的三相四开关光伏并网逆变器

为提升光伏并网逆变设备的利用率和并网电能质量主动补偿能力、减少装置成本,结合有源滤波技术和光伏并网技术,提出了一种三相四开关并网逆变方案。该方案依据实际光伏发电情况和电网谐波污染程度,设计了可工作在并网发电模式、有源滤波模式以及兼容模式下的三相四开关并网逆变器,并推导得到各模式下其指令电流的计算方法;并利用电流直接跟踪技术,有效地实现各模式间的自适应切换;针对方案中三相四开关拓扑的直流中点电位偏移问题,给出了直流母线电容电压差值前馈的补偿方法。实验结果表明,在准确跟踪接入点电网变化的条件下,该方案可有效抑制因电容参数差异及内部交流负载电流变化引起的输出不平衡现象;而所提出的基于周期积分的单相软件锁相方法以周期累加的方法取代2次谐波低通滤波,实现了对电网变化的准确跟踪。

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。

基于空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦控制研究

提出一种基于电网线电压空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦方法,将复平面分为6个扇区,在每个扇区内实现两相开关解耦,分别控制相应的输出线电流,实现电流跟踪,改善并网电流波形。最后,利用MATLAB建立三相光伏并网逆变器双环系统仿真模型,仿真结果证明了该方法的有效性。