本文選題：三相逆變器 + 寄生參數(shù)��； 參考：《陜西科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：為緩解能源和環(huán)境危機帶來的迫切壓力,以太陽能為代表的新能源開發(fā)勢在必行。光伏發(fā)電作為實現(xiàn)太陽能利用的主要形式,其核心設(shè)備光伏逆變器轉(zhuǎn)換性能的提高對于整個系統(tǒng)效率的提升,以及實現(xiàn)高質(zhì)量電能輸送都具有十分重要的意義。在逆變器的眾多分類當中,非隔離型光伏逆變器更高的轉(zhuǎn)換效率使其成為了現(xiàn)階段的研究熱點,但同時變壓器消除所帶來的漏電流,消耗了部分由光伏陣列輸送的能量,嚴重影響了逆變器的轉(zhuǎn)換效率。針對上述問題,現(xiàn)階段眾多的研究方法都是從硬件拓撲和調(diào)制技術(shù)兩方面入手進行探索。前者在完成漏電流抑制目標的同時帶來了成本增加、硬件體積過大等缺陷;后者雖然不存在這方面缺陷,但通常會造成直流電壓利用率較低和輸出電流質(zhì)量下降等其他方面性能的不足。本文著重從調(diào)制方法入手,系統(tǒng)分析了針對三相逆變器具有漏電流抑制作用的相關(guān)算法,并進行了適當?shù)母倪M,實現(xiàn)了對逆變器的漏電流和其它相關(guān)性能在一定程度上的優(yōu)化,其主要研究內(nèi)容如下:(1)首先對三相兩電平逆變器的工作方式,以及二極管鉗位三電平逆變器的工作模態(tài)進行了詳細的理論分析。在對其工作原理充分理解的基礎(chǔ)之上,搭建了非隔離三相光伏并網(wǎng)逆變器漏電流分析模型,并完善了系統(tǒng)中存在的寄生參數(shù)。基于模型獲得了漏電流產(chǎn)生的根本原因,并討論了各類電路和寄生參數(shù)對漏電流的影響,從而證明了從調(diào)制方案入手實現(xiàn)漏電流抑制的優(yōu)勢。(2)針對兩電平和三電平逆變器,詳細分析了其相應(yīng)的傳統(tǒng)SVPWM(空間矢量脈寬調(diào)制)算法實現(xiàn)原理,并從其原理分析證明了不連續(xù)五段式和單極性調(diào)制模式對漏電流具有一定的抑制作用,以為后文中實現(xiàn)調(diào)制算法的改進奠定基礎(chǔ)。(3)對現(xiàn)有的一些基于調(diào)制的漏電流抑制方法分別進行了原理的闡述。綜合分析對比了各種方法下的漏電流,直流電壓利用率和輸出諧波畸變率情況,并在此基礎(chǔ)上,提出了應(yīng)用于三電平逆變器的NSV-PWM漏電流調(diào)制方案。實現(xiàn)了在不改變?nèi)魏斡布負浣Y(jié)構(gòu)的前提下,完成光伏逆變系統(tǒng)漏電流抑制目標,并兼顧了對直流電壓利用率和諧波含量等其他性能方面的優(yōu)化。(4)本文基于Matlab/Simulink軟件平臺搭建了三相兩電平和三電平逆變器通用仿真模型,以及各調(diào)制算法實現(xiàn)模型。對文中所涉及結(jié)論均進行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了所提NSV-PWM算法在各方面性能上的均衡性,與算法原理分析結(jié)果相一致。
[Abstract]:In order to alleviate the urgent pressure brought by the crisis of energy and environment, the development of new energy represented by solar energy is imperative. Photovoltaic power generation as the main form of solar energy utilization, its core equipment photovoltaic inverter conversion performance to improve the efficiency of the whole system, as well as the realization of high-quality power transmission are of great significance. Among the many categories of inverters, the higher conversion efficiency of non-isolated photovoltaic inverter makes it a hot research topic at this stage, but at the same time the transformer eliminates the leakage current and consumes some of the energy transmitted by the photovoltaic array. The conversion efficiency of the inverter is seriously affected. In view of the above problems, many research methods are explored from hardware topology and modulation technology. The former has the defects of increasing cost and oversize of the hardware, while achieving the target of leakage current suppression, while the latter has no defects in this respect. However, it usually leads to low utilization of DC voltage and poor quality of output current. Based on the modulation method, this paper systematically analyzes the relevant algorithms for three-phase inverter with leakage current suppression, and makes appropriate improvements to realize the optimization of the leakage current and other related performance of the inverter to a certain extent. The main research contents are as follows: (1) firstly, the working mode of three-phase two-level inverter and the mode of operation of diode clamped three-level inverter are analyzed in detail. On the basis of fully understanding its working principle, a non-isolated three-phase photovoltaic grid-connected inverter leakage current analysis model is built, and the parasitic parameters in the system are improved. Based on the model, the fundamental cause of leakage current is obtained, and the influence of various circuits and parasitic parameters on leakage current is discussed. It is proved that the advantage of realizing leakage current suppression from modulation scheme is aimed at two-level and three-level inverters. The realization principle of the traditional SVPWM (Space Vector Pulse width Modulation) algorithm is analyzed in detail, and it is proved that the discontinuous five-segment modulation mode and the unipolar modulation mode can restrain the leakage current. It lays a foundation for the improvement of modulation algorithm in the following paper. (3) the principles of some existing modulation-based leakage current suppression methods are explained respectively. The leakage current, DC voltage utilization rate and output harmonic distortion rate of various methods are comprehensively analyzed and compared. Based on this, a NSV-PWM leakage current modulation scheme applied to three-level inverter is proposed. Under the premise of not changing any hardware topology, the leakage current suppression target of photovoltaic inverter system is achieved. This paper builds a general simulation model of three-phase two-level and three-level inverter based on Matlab/Simulink software platform, and the realization model of each modulation algorithm. All the conclusions in this paper are simulated and analyzed. The simulation results verify the equalization of the proposed NSV-PWM algorithm in all aspects, which is consistent with the analysis results of the principle of the proposed algorithm.
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(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】

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本文編號：1925883