【摘要】：提出一種基于二極管無源鉗位思想的單相無變壓器型光伏并網(wǎng)逆變器拓撲。與H5等傳統(tǒng)電路相比,本拓撲具有更好的對地漏電流抑制能力。目前主流的單相無變壓器型逆變電路普遍采用直流或交流解耦技術(shù),阻斷共模電流的流通路徑。但是,功率開關(guān)上的寄生電容可能與共模電抗形成諧振回路,使得共模電流無法徹底消除。以H5拓撲為例,定量分析功率器件寄生電容影響共模電流的機理。針對這一問題,引入無源二極管鉗位電路,使得共模電壓被母線電容中點鉗位,從而抑制了功率器件寄生電容引起的共模電壓振蕩,更有效地消除對地漏電流。在理論和仿真分析的基礎(chǔ)上,通過搭建2 k W實驗平臺驗證所提拓撲的性能。結(jié)果表明,改進拓撲相對于原拓撲而言,能更好地抑制對地漏電流,提高了無變壓器型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的安全裕度。
【圖文】：

1460中國電機工程學(xué)報第35卷t(20μs/格)(e)H6橋臂中點電壓高頻波形ieakagel0.1(/A格)uNA10(/V格)uANileakaget(20μs/格)(f)PVC-H6橋臂中點電壓高頻波形ieakagel0.1(/A格)uNA10(/V格)uANileakage圖7兩種拓撲共模電壓與漏電流仿真結(jié)果對比Fig.7Thecommonmodevoltageandleakagecurrentcomparisonoftwotopologies輸出零電平階段被鉗位到直流電壓的一半，對地漏電流約為10mA。PVC-H6拓撲實現(xiàn)了共模電壓的恒定，，消除了功率器件寄生參數(shù)引起的共模高頻振蕩電流。3.3實驗結(jié)果通過在實驗室搭建2kW逆變器平臺，對PVC-H6逆變拓撲的性能進行了實驗驗證。圖8—10t(20μs/格)(a)H6橋臂中點電壓高頻波形ieaklgae0(1./A格)u(01/V格)uANuBNileakaget(20μs/格)(b)PVC-H6橋臂中點電壓高頻波形ieaklgae0(1./A格)u(01/V格)uANuBNileakage圖8橋臂中點電壓高頻波形Fig.8High-frequencywaveformofmidpointvoltaget(5ms/格)(a)PVC-H6工頻波形uANuBNugug,2umc(05/V格)uNA,uNB(02/V格)ig2(0/A格)ig2ucm2umc(05/V格)ieaklgae(01Am/格)t(5ms/格)(b)PVC-H6共模電壓和對地漏電流工頻波形2ucmileakage圖9PVC-H6實驗結(jié)果Fig.9TheexperimentalresultsofPVC-H6t(5ms/格)ieaklgae(01Am/格)H6PVC-H6圖10H6與PVC-H6漏電流對比Fig.10LeakagecurrentcomparisonofH6andPVC-H6為相同條件下H6和PVC-H6的實驗結(jié)果，圖8為高頻下橋臂中點uAN、uBN和漏?

)uNA10(/V格)uANileakaget(20μs/格)(f)PVC-H6橋臂中點電壓高頻波形ieakagel0.1(/A格)uNA10(/V格)uANileakage圖7兩種拓撲共模電壓與漏電流仿真結(jié)果對比Fig.7Thecommonmodevoltageandleakagecurrentcomparisonoftwotopologies輸出零電平階段被鉗位到直流電壓的一半，對地漏電流約為10mA。PVC-H6拓撲實現(xiàn)了共模電壓的恒定，消除了功率器件寄生參數(shù)引起的共模高頻振蕩電流。3.3實驗結(jié)果通過在實驗室搭建2kW逆變器平臺，對PVC-H6逆變拓撲的性能進行了實驗驗證。圖8—10t(20μs/格)(a)H6橋臂中點電壓高頻波形ieaklgae0(1./A格)u(01/V格)uANuBNileakaget(20μs/格)(b)PVC-H6橋臂中點電壓高頻波形ieaklgae0(1./A格)u(01/V格)uANuBNileakage圖8橋臂中點電壓高頻波形Fig.8High-frequencywaveformofmidpointvoltaget(5ms/格)(a)PVC-H6工頻波形uANuBNugug,2umc(05/V格)uNA,uNB(02/V格)ig2(0/A格)ig2ucm2umc(05/V格)ieaklgae(01Am/格)t(5ms/格)(b)PVC-H6共模電壓和對地漏電流工頻波形2ucmileakage圖9PVC-H6實驗結(jié)果Fig.9TheexperimentalresultsofPVC-H6t(5ms/格)ieaklgae(01Am/格)H6PVC-H6圖10H6與PVC-H6漏電流對比Fig.10LeakagecurrentcomparisonofH6andPVC-H6為相同條件下H6和PVC-H6的實驗結(jié)果，圖8為高頻下橋臂中點uAN、uBN和漏電流ileakage的波形。其中H6的橋臂中點電壓在零電平階段發(fā)生高頻振蕩，產(chǎn)生同頻率的對地漏電?
【作者單位】： 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院;蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51277195,51377112)~~
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：2524691