无变压器三相逆变器漏电流抑制技术的研究

发布时间：2021-07-21 17:58

　　在全社会创新驱动的大环境下,传统能源行业的变革也要加快步伐。在新能源利用领域光伏发电也在经历着技术进步的过程,其中光伏发电并网环节的研究也在逐步深入。传统光伏逆变器由于带隔离变压器显得笨重且效率偏低,而无变压器型光伏逆变器凭借其独特的优势得到了众多学者与光伏从业者的青睐。但进一步的研究表明,无变压器型光伏逆变器在正常工作时会在逆变系统-电网-大地之间形成一个漏电流回路,其产生的漏电流会对电力从业者的人身安全造成威胁,还会危及整个光伏发电并网系统。本文在众多前人研究的基础上进行了创新提出一种十开关箝位型光伏逆变器,该逆变器拓扑能够有效抑制漏电流至安全标准以下,为无变压器型光伏逆变器并网提供了一种可行方案。本文首先概述了光伏逆变器发展情况与并网标准,并介绍了部分有代表性的无变压器型光伏逆变器。然后以典型的三相逆变器为例建立数学模型,分析漏电流的来源,并推导出其与共模电压的关系,发现抑制漏电流可通过降低共模电压变化率来实现。随后的仿真验证了传统三相逆变器无法降低漏电流的问题,所以提出了新型十开关箝位型光伏逆变器,其抑制共模电压变化的能力是依靠在传统三相逆变器直流侧加入的四个开关管形成的续流回... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

太阳能电池片的内部结构

(4.22)图4.6为MATLAB软件画出电流内环传递函数的波特图。从图中可以看出，ω=25000 rad/s，即fz正好为二倍零点频率其相频曲线斜率发生改变。当频率处于高频段，系统响应快。而在低频区间，系统传递函数曲线下降快，具有较高的静态误差，验证了此前的分析。由奈奎斯特环路稳定性判据可得电流环系统稳定[59]。图4.6 电流内环传递函数波特图（2）电压外环设计电压外环反馈是为了实现输出电压的稳定，由闭环框图可知电压外环包括了电流内环。其输出信号作为电流内环的基准信号，所以部分的传递函数是其闭环传递函数。电压外环的设计思路与电流环十分类似。将双闭环系统传递函数框图中的电流环传递函数简化为一个控制环节，电流内环能够调节电路系统动态响应速度

为得到电压外环的频率特性，与电流内环的观察方法相似，首先用MATLAB程序法绘制电压外环传递函数的波特图，如下图所示。图4.9 电压外环传递函数幅频相频特性曲线从图中可以得到，低频段系统幅频特性曲线平滑，系统较为稳定；而在高频段，系统相频特性曲线趋于平稳，系统抗干扰能力较强。

【参考文献】：
期刊论文
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[5]光伏并网发电及无功调节策略的研究[J]. 赵香桂,吴恒亮,陈艺峰,王南.  大功率变流技术. 2013(05)
[6]新型的无隔离变压器单相光伏并网逆变器[J]. 吴学智,尹靖元,杨捷,童亦斌.  电网技术. 2013(10)
[7]具有功率解耦功能的三端口反激式单级光伏微型逆变器[J]. 胡海兵,黄宵驳,王万宝,吴红飞,邢岩.  中国电机工程学报. 2013(12)
[8]多组串逆变器在大型并网电站中的应用[J]. 阎浩耘.  企业技术开发. 2013(09)
[9]我国光伏并网逆变器未来发展初探[J]. 姚俊.  太阳能. 2013(02)
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博士论文
[1]无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究[D]. 马琳.北京交通大学 2011

硕士论文
[1]三相四桥臂逆变器非数字化控制与实现[D]. 邵宇.南京邮电大学 2014
[2]高效率非隔离型光伏并网逆变器研究[D]. 黄如海.南京航空航天大学 2012



本文编号：3295503