单相非隔离型光伏并网系统漏电流分析

抑制漏电流已成为非隔离型光伏并网系统研究的重要技术问题。考虑到漏电流在光伏并网系统中的重要性,文章首先建立漏电流谐振电路等效模型,指出传统H4拓扑结构的不足,并分析漏电流产生原理。然后介绍了一种能够有效抑制漏电流的新型拓扑结构,分析其工作原理和并网控制方法,最后在一台2k W的实验样机上进行实验验证,结果表明该新型拓扑结构的光伏并网逆变器能较好的抑制漏电流。

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。

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。

采用双共模内回路抑制非隔离光伏并网系统的共模电流的研究

非隔离光伏并网系统中共模电流高频分量的存在会使系统稳定性下降,在低功率运行时,对发电质量影响较大。单共模内回路法对高频分量抑制效果不理想。在构建共模电路等效模型,分析共模电流产生原因的基础上,提出了一种构建双共模内回路抑制共模电流高频分量方法。该方法在保证共模电流满足并网要求的前提下克服了单共模内回路发生高频谐振的缺点,很好地抑制了外部寄生回路共模电流中的高频分量。最后通过仿真和实验证明了所提方法的有效性。

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。

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。

非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法研究

传统的非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法存在应用局限性强、性能不稳定的缺陷。针对这种现象,提出基于频率移动理论的非隔离型光伏并网逆变器孤岛检测方法。所提方法研究了孤岛效应的产生原因及其检测规范,构建出孤岛检测模型。模型使用基于频率移动理论的孤岛检测电路,对逆变器的电压、频率信号进行采集和主动干扰,获取到存在孤岛效应的逆变器,并随即调用模型断路芯片掐断逆变器输出,避免孤岛效应扩散。实验结果表明,所提方法拥有较强的孤岛检测能力和稳定性,可对现今无法检测到的孤岛效应盲区加以补充。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

一种光伏系统高增益非隔离三端口变换器

针对目前光伏系统的三端口变换器效率不高以及输出电压增益有限等问题,提出了一种应用于光伏系统的非隔离三端口变换器。该变换器采用非隔离结构,无需使用变压器,并通过3个开关管实现变换器各端口间的能量控制。该变换器结构简单,在具有高输出电压增益的同时又具有较高的效率。在理论分析的基础上试制了一台300W样机,由实验可知,非隔离三端口变换器在3种工作状态下的实验波形与理论分析一致,能够满足光伏系统对能量管理的需求。通过效率测试可知,非隔离三端口变换器在输出功率较高时,其效率性能最优。

非隔离型六开关光伏并网逆变器

针对传统非隔离无变压器光伏并网逆变器存在漏电流而影响系统安全稳定运行的问题,提出了一种新型非隔离型六开关(H6)拓扑的光伏并网逆变器.新型H6拓扑在两桥壁之间增加了一条连接线,且删除了两个连接二极管,控制策略采用了直接电流控制的脉宽调制技术.该拓扑在一个电网周期内具有六种工作模式,整个工作过程中具有恒定的共模电压.基于上述理论分析,在M atlab/Simulink环境中建立了仿真模型,并搭建了实验样机.结果表明:所提出的非隔离H6型光伏并网逆变器具有较好的漏电流抑制效果,且能够为电网提供一定的无功支撑.

非隔离型并网光伏发电系统中漏电流的分析与保护

非隔离型并网光伏发电系统中漏电流的存在会带来人身及财产安全隐患,因此有必要对其成因和保护措施进行研究。首先分析了漏电流在光伏发电系统中的路径,建立了漏电流电路模型;然后提出可通过增大共模电感和LC滤波电容,减小Y电容,选取寄生电容更小的光伏组件的方法来减小漏电流,并进行漏电流保护分析;最后在1台6 kW的T型三电平三相并网逆变器上进行了实验验证,证明了所提出的减小漏电流方法的正确性及漏电流保护的有效性。

一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制策略

提出一种改进型全桥并网逆变器,通过交流解耦单元实现在续流阶段光伏侧与电网侧隔离,并通过双向钳位电路将共模电压钳位为直流母线电压的一半,保证共模电压恒定,从而抑制共模漏电流。给出所提逆变器的工作原理、调制策略以及钳位电路,并将该逆变拓扑与已有典型拓扑进行比较分析,最后对所提逆变器进行仿真和实验验证。