提出一種并聯(lián)在逆變器交流輸出端的單模態(tài)六開關(guān)Buck-Boost功率耦合電路,以緩沖傳統(tǒng)光伏微逆變器中的二次功率脈動。分析了功率耦合電路的四種不同工作模式,主控開關(guān)均采用脈沖能量調(diào)制（pulse energy modulation,PEM）信號控制。推導(dǎo)了一個開關(guān)周期內(nèi)不同工作模式下的PEM信號占空比以及耦合電感電流給定值的表達式,用以得到相應(yīng)的PEM信號脈沖。設(shè)計了耦合電感和電容的參數(shù)。建立Simulink仿真模型,仿真結(jié)果表明,該功率耦合電路不僅能抑制光伏微逆變器直流側(cè)輸入電流和母線電壓中的二次紋波,而且利用交流輸出端電壓變化范圍大的特點,大大降低耦合電容容值,避免使用短壽命的大電解電容,提高了光伏微逆變器的使用壽命和可靠性。 

【文章來源】：電源技術(shù). 2020,44(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖２?基于功率耦合電路的光伏微逆變器系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖??２０２０．８?Ｖｏｌ．４４?Ｎ〇．８??１１

脈動。??上述存在的二次功率脈動可通過本文提出的單模態(tài)六開??關(guān)Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ功率耦合電路解決，該功率耦合電路可均衡二??次功率脈動。當(dāng)時，功率耦合電路吸收多余的能量??（Ｐａ＞〇），即耦合電容儲存能量；當(dāng)ＪＰＪｔ）時，功賴合電路釋??放能量以補充輸入功率的不足（Ｐｄ＜〇）?Ｊ卩耦合電容釋放能量。??下面詳細(xì)分析功率耦合電路的耦合過程，根據(jù)功率耦合??電路工作時６個開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)及耦合電感電流ｉｄ在電路??中的流經(jīng)路線，將耦合電路分為以下四種工作模式。??工作模式１：如圖３所示，當(dāng)Ｕ２０且時，Ｓ３，Ｓ４，??Ｓ５，?Ｓ６斷開，Ｓ２保持常通，Ｓ，作為主控開關(guān)，由ＰＥＭ信號控制。??當(dāng)Ｓｉ開通時，ｉｄ的流經(jīng)路線為Ｓ：斷開??時，ｉｄ的流經(jīng)路線為ＣＶ－ＩＶＳ＾Ｌｄ－ＣＶ，此時，耦合電容Ｃｄｌ儲??存能量，其兩端電壓上升，整個電路工作在Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ模式，??等效電路如圖３（ｂ）所示。??Ｄｉ??Ｓｉ??中?Ｃ／ｔａｖ??Ａ??ｃｄｉ＞??（ａ）工作模式?（ｂ）等效電路Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??圖３?工作模式１－Ｇ儲存能霣??工作模式２：如圖４所示，當(dāng)ｕｐＯ且＆＜匕⑴時，Ｓ，，Ｓ２，??Ｓ４，Ｓ５斷開，Ｓ３保持常通，Ｓ６作為主控開關(guān)，由ＰＥＭ信號控??制。當(dāng)Ｓ６開通時，ｉｄ的流經(jīng)路線為Ｃｄｌ＋－［ｊ－ＤｆＳｆＣＶ＾?Ｓ６??斷開時，ｉｄ的流經(jīng)路線為此時，耦合電容??２０２０．８?Ｖｏｌ．４４?Ｎ〇．８??１１３８??

究與設(shè)計??ＺＭＺＺ??Ｇ釋放能量，其兩端電壓下降，整個電路工作在Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??模式，等效電路如圖４（ｂ）所示。??＊ｄ＿Ｓ６０Ｎ??＜ｄ?Ｓ６０ＦＦ??Ｄｘ??Ａ??＾３??Ｑｉ＝：??（ａ）工作模式?（ｂ）等效電路Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??圖４?工作模式２－￡＾釋放能董??工作模式３：如圖５所示，當(dāng)Ｕ？＜０且＾⑴時，Ｓ，，?Ｓ２，??Ｓ４，?Ｓ６斷開，Ｓ５保持常通，Ｓ３作為主控開關(guān)，由ＰＥＭ信號控??制。當(dāng)Ｓ３開通時，ｉｄ的流經(jīng)路線為Ｓ３??斷開時，ｉｄ的流經(jīng)路線為此時，耦合電容??Ｇ儲存能量，其兩端電壓上升，整個電路工作在Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??模式，等效電路如圖５（ｂ）所示。??Ｄｉ??Ｄ４??Ｃｄ２?＝??（ｆ）３工作模式??（ｂ）等效電路Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??圖５?工作模式３－仏儲存能量??工作模式４：如圖６所示，當(dāng)�。浚迹扒視r，Ｓ２，?Ｓ３，??Ｓ５，Ｓ６斷開，５１保持常通，Ｓ４作為主控開關(guān)，由ＰＥＭ信號控??制。當(dāng)Ｓ４開通時，ｆｄ的流經(jīng)路線為ＣＶ－ＩＶＳｆＬｊ－ＣＶ；當(dāng)５４??斷開時，ｉｄ的流經(jīng)路線為此時，耦合電容??Ｇ釋放能量，其兩端電壓下降，整個電路工作在Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ??模式，等效電路如圖６（ｂ）所示。??通過上述對功率耦合電路工作模式的分析可知，四種工??作模式均等效為Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ電路，每種工作模式均為??Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ模式，工作模式單一，較易控制。??為了更直觀地看出每種工作模式下開關(guān)管驅(qū)動時序，根??據(jù)上述的敘述，總結(jié)出了四種模式下開關(guān)管５１？５６理論驅(qū)動??時序圖，如圖７所示。在Ｋ〇，Ｐｄ＜０時，電路工作在模式４，Ｓ４??由ＰＥＭ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于負(fù)阻抗特性補償?shù)拇癉C/DC變換器控制策略[J]. 莊緒州,張勤進,劉彥呈.  電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2019(05)
[2]一種基于交流側(cè)功率解耦的無電解電容光伏逆變器研究[J]. 舒展,程思萌,楊越,陶翔,章勇高.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2019(02)
[3]一種基于混合Buck/Boost電路的兩級式逆變器功率解耦方法研究[J]. 章勇高,熊健,王帥,何鵬.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(13)
[4]一種基于直流輸出側(cè)并聯(lián)解耦的光伏微逆變器優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 章勇高,縱楠.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(05)
[5]兩級式逆變器中間母線電壓低頻紋波抑制[J]. 袁義生,張育源,陳進,胡根連.  電源學(xué)報. 2016(03)
[6]生態(tài)低碳環(huán)保建精品 打造高速公路新典范——訪吉林省交通運輸廳廳長 常曉春[J].   交通節(jié)能與環(huán)保. 2016(01)



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