發(fā)布時間：2018-03-27 17:15

  本文選題：非隔離　切入點：光伏并網(wǎng)　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：太陽能最重要的利用形式之一就是光伏發(fā)電,然而其系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性限制阻礙了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可探尋的突破口之一即開發(fā)高效的逆變器。非隔離光伏并網(wǎng)逆變器因不含變壓器,具有效率高,體積小、重量輕和成本低等優(yōu)勢,但消除變壓器的隔離作用后,電網(wǎng)側(cè)與大地、寄生電容、光伏陣列之間形成了一條共�；芈�,導(dǎo)致了漏電流的產(chǎn)生,該漏電流對設(shè)備與人身安全存在極大的隱患。本文就高效率低漏電流的非隔離光伏并網(wǎng)逆變器展開研究工作。首先,概述了非隔離光伏系統(tǒng)中共模漏電流的產(chǎn)生機(jī)理,推導(dǎo)了其共模等效電路,總結(jié)了抑制共模漏電流的方法。針對全橋類拓?fù)?利用頻域分析法歸納了寄生參數(shù)對共模漏電流的影響。再者,將該方法應(yīng)用于傳統(tǒng)全橋電路上,對共模特性進(jìn)行分析,驗證了消除漏電流理論分析的正確性。其次,分析歸納了六種典型拓?fù)涞墓材Ｌ匦院蛢?yōu)缺點,提出了一種新型七開關(guān)非隔離并網(wǎng)逆變拓?fù)?該拓?fù)湟种坡╇娏餍阅軆?yōu)越,運行安全可靠;同時,應(yīng)用倍頻SPWM調(diào)制策略,可降低器件的開關(guān)速度、減小并網(wǎng)電流紋波、降低饋入電網(wǎng)的諧波含量、減小并網(wǎng)濾波電感感值和損耗。在任意工作模態(tài)中開關(guān)管始終交錯工作,有助于熱應(yīng)力均衡,簡化了散熱設(shè)計的難度。然后,針對并網(wǎng)電感續(xù)流期間非理想因素導(dǎo)致逆變器共模特性懸浮不穩(wěn)定的現(xiàn)象。總結(jié)出了一套二極管箝位的通用定理,并將該定理應(yīng)用于上述所有拓?fù)溥M(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)仿真驗證,此方法可有效改善非理想因素下產(chǎn)生的共模電壓的高頻擾動,達(dá)到根除漏電流的目的。最后,設(shè)計完成了非隔離光伏并網(wǎng)逆變器通用實驗樣機(jī),驗證和對比了四種拓?fù)涞墓材Ｌ匦院托?其結(jié)果與仿真分析相吻合,進(jìn)一步證明了理論分析的正確性。
[Abstract]:One of the most important forms of solar energy utilization is photovoltaic power generation. However, the economic limitation of solar energy system hinders the development of photovoltaic industry. One of the breakthroughs that can be explored is the development of efficient inverters. Unisolated photovoltaic grid-connected inverters have the advantages of high efficiency, small volume, light weight and low cost because they do not contain transformers, but after eliminating the isolation of transformers, the grid side and the earth are eliminated. Parasitic capacitors, photovoltaic arrays form a common mode loop, resulting in the generation of leakage current, The leakage current has great hidden danger to equipment and personal safety. In this paper, the research work of high efficiency and low leakage current non-isolated photovoltaic grid-connected inverter is carried out. Firstly, the mechanism of common mode leakage current in unisolated photovoltaic system is summarized. The common mode equivalent circuit is derived, and the method of suppressing the common mode leakage current is summarized. The influence of parasitic parameters on the common mode leakage current is summarized by frequency domain analysis for the full-bridge topology. Furthermore, the method is applied to the traditional full-bridge circuit. The common mode characteristics are analyzed, and the correctness of the theoretical analysis of eliminating leakage current is verified. Secondly, the common mode characteristics, advantages and disadvantages of six typical topologies are analyzed and summarized, and a new seven-switch non-isolated grid-connected inverter topology is proposed. The topology suppresses leakage current performance is superior, operation is safe and reliable, at the same time, the frequency doubling SPWM modulation strategy can reduce the switching speed of the device, reduce the ripple of the current connected to the grid, and reduce the harmonic content of the feed into the power network. The inductor inductance and loss of grid-connected filter are reduced. The switching tube always works interlaced in any mode of operation, which helps to balance the thermal stress and simplifies the difficulty of heat dissipation design. Then, In view of the unstable common-mode characteristic of inverter caused by non-ideal factors during the continuous current of grid-connected inductor, a set of general theorem of diode clamping is summarized and applied to optimize all the above topologies, which is verified by simulation. This method can effectively improve the high frequency disturbance of common-mode voltage generated by non-ideal factors and eliminate leakage current. Finally, a general experimental prototype of non-isolated photovoltaic grid-connected inverter is designed. The common mode characteristics and efficiency of the four topologies are verified and compared, and the results are in agreement with the simulation analysis, which further proves the correctness of the theoretical analysis.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464;TM615

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1672475