無變壓器三相逆變器漏電流抑制技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2021-07-21 17:58
在全社會創(chuàng)新驅(qū)動的大環(huán)境下,傳統(tǒng)能源行業(yè)的變革也要加快步伐。在新能源利用領(lǐng)域光伏發(fā)電也在經(jīng)歷著技術(shù)進步的過程,其中光伏發(fā)電并網(wǎng)環(huán)節(jié)的研究也在逐步深入。傳統(tǒng)光伏逆變器由于帶隔離變壓器顯得笨重且效率偏低,而無變壓器型光伏逆變器憑借其獨特的優(yōu)勢得到了眾多學者與光伏從業(yè)者的青睞。但進一步的研究表明,無變壓器型光伏逆變器在正常工作時會在逆變系統(tǒng)-電網(wǎng)-大地之間形成一個漏電流回路,其產(chǎn)生的漏電流會對電力從業(yè)者的人身安全造成威脅,還會危及整個光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)。本文在眾多前人研究的基礎(chǔ)上進行了創(chuàng)新提出一種十開關(guān)箝位型光伏逆變器,該逆變器拓撲能夠有效抑制漏電流至安全標準以下,為無變壓器型光伏逆變器并網(wǎng)提供了一種可行方案。本文首先概述了光伏逆變器發(fā)展情況與并網(wǎng)標準,并介紹了部分有代表性的無變壓器型光伏逆變器。然后以典型的三相逆變器為例建立數(shù)學模型,分析漏電流的來源,并推導出其與共模電壓的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)抑制漏電流可通過降低共模電壓變化率來實現(xiàn)。隨后的仿真驗證了傳統(tǒng)三相逆變器無法降低漏電流的問題,所以提出了新型十開關(guān)箝位型光伏逆變器,其抑制共模電壓變化的能力是依靠在傳統(tǒng)三相逆變器直流側(cè)加入的四個開關(guān)管形成的續(xù)流回...
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
太陽能電池片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
(4.22)圖4.6為MATLAB軟件畫出電流內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)的波特圖。從圖中可以看出,ω=25000 rad/s,即fz正好為二倍零點頻率其相頻曲線斜率發(fā)生改變。當頻率處于高頻段,系統(tǒng)響應快。而在低頻區(qū)間,系統(tǒng)傳遞函數(shù)曲線下降快,具有較高的靜態(tài)誤差,驗證了此前的分析。由奈奎斯特環(huán)路穩(wěn)定性判據(jù)可得電流環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定[59]。圖4.6 電流內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)波特圖(2)電壓外環(huán)設(shè)計電壓外環(huán)反饋是為了實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,由閉環(huán)框圖可知電壓外環(huán)包括了電流內(nèi)環(huán)。其輸出信號作為電流內(nèi)環(huán)的基準信號,所以部分的傳遞函數(shù)是其閉環(huán)傳遞函數(shù)。電壓外環(huán)的設(shè)計思路與電流環(huán)十分類似。將雙閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)框圖中的電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化為一個控制環(huán)節(jié),電流內(nèi)環(huán)能夠調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)動態(tài)響應速度
為得到電壓外環(huán)的頻率特性,與電流內(nèi)環(huán)的觀察方法相似,首先用MATLAB程序法繪制電壓外環(huán)傳遞函數(shù)的波特圖,如下圖所示。圖4.9 電壓外環(huán)傳遞函數(shù)幅頻相頻特性曲線從圖中可以得到,低頻段系統(tǒng)幅頻特性曲線平滑,系統(tǒng)較為穩(wěn)定;而在高頻段,系統(tǒng)相頻特性曲線趨于平穩(wěn),系統(tǒng)抗干擾能力較強。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自整定模糊PI控制的光伏逆變器仿真研究[J]. 馬燕,李互剛,劉治軍,徐兆國,李麗. 國網(wǎng)技術(shù)學院學報. 2016(05)
[2]三相H7電流源光伏逆變器共模電流抑制研究[J]. 郭小強. 中國電機工程學報. 2016(17)
[3]六開關(guān)光伏并網(wǎng)逆變器共模漏電流抑制方法[J]. 郭小強,魏寶澤,楊秋霞,趙清林,王寶誠,孫孝峰. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(14)
[4]一種零電流轉(zhuǎn)換H6結(jié)構(gòu)非隔離光伏并網(wǎng)逆變器[J]. 肖華鋒,劉隰蒲,蘭科. 中國電機工程學報. 2014(01)
[5]光伏并網(wǎng)發(fā)電及無功調(diào)節(jié)策略的研究[J]. 趙香桂,吳恒亮,陳藝峰,王南. 大功率變流技術(shù). 2013(05)
[6]新型的無隔離變壓器單相光伏并網(wǎng)逆變器[J]. 吳學智,尹靖元,楊捷,童亦斌. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(10)
[7]具有功率解耦功能的三端口反激式單級光伏微型逆變器[J]. 胡海兵,黃宵駁,王萬寶,吳紅飛,邢巖. 中國電機工程學報. 2013(12)
[8]多組串逆變器在大型并網(wǎng)電站中的應用[J]. 閻浩耘. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2013(09)
[9]我國光伏并網(wǎng)逆變器未來發(fā)展初探[J]. 姚俊. 太陽能. 2013(02)
[10]非隔離光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的地電流分析與驗證[J]. 蘇娜,徐德鴻. 電力系統(tǒng)自動化. 2012(12)
博士論文
[1]無變壓器結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)逆變器拓撲及控制研究[D]. 馬琳.北京交通大學 2011
碩士論文
[1]三相四橋臂逆變器非數(shù)字化控制與實現(xiàn)[D]. 邵宇.南京郵電大學 2014
[2]高效率非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器研究[D]. 黃如海.南京航空航天大學 2012
本文編號:3295503
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
太陽能電池片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
(4.22)圖4.6為MATLAB軟件畫出電流內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)的波特圖。從圖中可以看出,ω=25000 rad/s,即fz正好為二倍零點頻率其相頻曲線斜率發(fā)生改變。當頻率處于高頻段,系統(tǒng)響應快。而在低頻區(qū)間,系統(tǒng)傳遞函數(shù)曲線下降快,具有較高的靜態(tài)誤差,驗證了此前的分析。由奈奎斯特環(huán)路穩(wěn)定性判據(jù)可得電流環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定[59]。圖4.6 電流內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)波特圖(2)電壓外環(huán)設(shè)計電壓外環(huán)反饋是為了實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定,由閉環(huán)框圖可知電壓外環(huán)包括了電流內(nèi)環(huán)。其輸出信號作為電流內(nèi)環(huán)的基準信號,所以部分的傳遞函數(shù)是其閉環(huán)傳遞函數(shù)。電壓外環(huán)的設(shè)計思路與電流環(huán)十分類似。將雙閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)框圖中的電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化為一個控制環(huán)節(jié),電流內(nèi)環(huán)能夠調(diào)節(jié)電路系統(tǒng)動態(tài)響應速度
為得到電壓外環(huán)的頻率特性,與電流內(nèi)環(huán)的觀察方法相似,首先用MATLAB程序法繪制電壓外環(huán)傳遞函數(shù)的波特圖,如下圖所示。圖4.9 電壓外環(huán)傳遞函數(shù)幅頻相頻特性曲線從圖中可以得到,低頻段系統(tǒng)幅頻特性曲線平滑,系統(tǒng)較為穩(wěn)定;而在高頻段,系統(tǒng)相頻特性曲線趨于平穩(wěn),系統(tǒng)抗干擾能力較強。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自整定模糊PI控制的光伏逆變器仿真研究[J]. 馬燕,李互剛,劉治軍,徐兆國,李麗. 國網(wǎng)技術(shù)學院學報. 2016(05)
[2]三相H7電流源光伏逆變器共模電流抑制研究[J]. 郭小強. 中國電機工程學報. 2016(17)
[3]六開關(guān)光伏并網(wǎng)逆變器共模漏電流抑制方法[J]. 郭小強,魏寶澤,楊秋霞,趙清林,王寶誠,孫孝峰. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(14)
[4]一種零電流轉(zhuǎn)換H6結(jié)構(gòu)非隔離光伏并網(wǎng)逆變器[J]. 肖華鋒,劉隰蒲,蘭科. 中國電機工程學報. 2014(01)
[5]光伏并網(wǎng)發(fā)電及無功調(diào)節(jié)策略的研究[J]. 趙香桂,吳恒亮,陳藝峰,王南. 大功率變流技術(shù). 2013(05)
[6]新型的無隔離變壓器單相光伏并網(wǎng)逆變器[J]. 吳學智,尹靖元,楊捷,童亦斌. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(10)
[7]具有功率解耦功能的三端口反激式單級光伏微型逆變器[J]. 胡海兵,黃宵駁,王萬寶,吳紅飛,邢巖. 中國電機工程學報. 2013(12)
[8]多組串逆變器在大型并網(wǎng)電站中的應用[J]. 閻浩耘. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2013(09)
[9]我國光伏并網(wǎng)逆變器未來發(fā)展初探[J]. 姚俊. 太陽能. 2013(02)
[10]非隔離光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的地電流分析與驗證[J]. 蘇娜,徐德鴻. 電力系統(tǒng)自動化. 2012(12)
博士論文
[1]無變壓器結(jié)構(gòu)光伏并網(wǎng)逆變器拓撲及控制研究[D]. 馬琳.北京交通大學 2011
碩士論文
[1]三相四橋臂逆變器非數(shù)字化控制與實現(xiàn)[D]. 邵宇.南京郵電大學 2014
[2]高效率非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器研究[D]. 黃如海.南京航空航天大學 2012
本文編號:3295503
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