一种交错并联型三电平双降压式全桥光伏并网逆变器

发布时间：2018-01-20 07:03

  本文关键词： 全桥光伏并网逆变器 三电平 低纹波 交错并联 高效率　出处：《中国电机工程学报》2014年21期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：提出一种新颖的交错并联型三电平双降压式全桥光伏并网逆变器。保留了三电平双降压式全桥逆变器转换效率高、开关损耗低等优点,交错并联技术的引入,不仅使得逆变器输出电流纹波在不提高功率管开关频率的情况下进一步减小且频率增加一倍,从而减小了并网电流的总谐波失真,而且提高了系统的功率密度,降低了功率器件的电应力和热应力。提出交错并联的两路逆变共用两个工频开关管,弱化了控制的复杂性,提高了系统的稳定性和可靠性,且使得系统更易扩展。详细分析逆变器的工作原理,设计试制一台2 kW原理样机,实验结果验证了原理的正确性及系统的性能优势。
[Abstract]:A novel three-level dual-step-down full-bridge photovoltaic grid-connected inverter is proposed, which retains the advantages of high conversion efficiency and low switching loss. Not only the output current ripple of the inverter is further reduced and the frequency is doubled without increasing the switching frequency of the power transistor, thus the total harmonic distortion of the grid-connected current is reduced, and the power density of the system is increased. The electric stress and thermal stress of the power device are reduced. A staggered two-channel inverter with two power frequency switches is proposed, which weakens the complexity of the control and improves the stability and reliability of the system. The working principle of the inverter is analyzed in detail and a 2 kW prototype is designed and manufactured. The experimental results verify the correctness of the principle and the performance advantages of the system.
【作者单位】： 南京航空航天大学电子信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(50907033) 江苏省科技支撑计划资助项目(BE2012170)~~
【分类号】：TM464
【正文快照】： 0引言目前光伏并网系统中对逆变器功率等级和并网电流质量的要求越来越高,传统逆变器通常采用两电平脉宽调制的全桥拓扑与单电感L输出滤波器相结合的方案,然而随着系统功率等级的升高,受功率器件开关损耗的限制,系统开关频率必须减小,大功率逆变器无法避免使用大滤波电感,而大

【参考文献】

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1 王毅,李和明,石新春,朱凌;多电平PWM逆变电路谐波分析与输出滤波器设计[J];中国电机工程学报;2003年10期

2 王学华,阮新波;SPWM控制单相三电平逆变器[J];中国电机工程学报;2005年01期

3 洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;;三电平双降压式全桥逆变器[J];中国电机工程学报;2008年12期

4 洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;;一种逆变器损耗分析与计算的新方法[J];中国电机工程学报;2008年15期

5 沈国桥;徐德鸿;;LCL滤波并网逆变器的分裂电容法电流控制[J];中国电机工程学报;2008年18期

【共引文献】

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3 胡雪峰;谭国俊;;SPWM逆变器复合控制策略[J];电工技术学报;2008年04期

4 王立乔;姜旭东;;单相多电平逆变器空间矢量调制技术及其应用[J];电工技术学报;2011年04期

5 王新宇;何英杰;刘进军;;注入零序分量SPWM调制三电平逆变器直流侧中点电压平衡控制机理[J];电工技术学报;2011年05期

6 刘春喜;马伟明;孙驰;胡文华;聂子玲;;大容量400Hz逆变器输出LC滤波器设计和低次谐波抑制[J];电工技术学报;2011年06期

7 张学广;刘义成;王瑞;徐殿国;;一种新型的PWM变换器LCL滤波器有源阻尼控制策略[J];电工技术学报;2011年10期

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2 林辉品;王鹿军;吕征宇;;电网谐波背景下并网逆变器的PRI控制方法[A];分布式发电、智能微电网与电能质量——第三届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2013年

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4 蒋奇云;广域电磁测深仪关键技术研究[D];中南大学;2010年

5 曹太强;光伏发电系统及其控制技术研究[D];西南交通大学;2011年

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5 刘小强;基于PEMFC的分布式并网发电系统设计[D];西南交通大学;2011年

6 崔军飞;基于智能电网的光伏三相逆变并网控制策略研究[D];西南交通大学;2011年

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9 郑颉;光伏发电逆变系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2009年

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【二级参考文献】

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2 曹建安,裴云庆,王兆安;Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算[J];电工电能新技术;2002年01期

3 阮新波,严仰光;四桥臂三相逆变器的控制策略[J];电工技术学报;2000年01期

4 洪峰,刘军;滞环电流控制型双BUCK逆变器[J];电工技术学报;2004年08期

5 洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;;一种新型的磁集成双Buck逆变器[J];电工技术学报;2007年06期

6 佟为明，，李可敬，翟国富，徐会明;SPWM电压源逆变器变压变频过程的谐波分析[J];电力电子技术;1995年03期

7 吴洪洋,何湘宁;级联型多电平变换器PWM控制方法的仿真研究[J];中国电机工程学报;2001年08期

8 万健如,林志强,禹华军;高频PWM脉冲波传输引起电机端子过电压的研究[J];中国电机工程学报;2001年11期

9 吴洪洋,何湘宁;多电平载波PWM法与SVPWM法之间的本质联系及其应用[J];中国电机工程学报;2002年05期

10 翁海清,孙旭东,刘丛伟,韦立祥;三电平逆变器直流侧电压平衡控制方法的改进[J];中国电机工程学报;2002年09期

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3 王汝文,张乐民;电流源型LCC谐振式逆变器研究[J];电工技术杂志;1994年03期

4 贺昱曜,李宏;高频大功率变频技术综述[J];电工技术杂志;1995年01期

5 吴隆安;蒙子杰;;国外UPS发展的动向[J];电气传动;1995年02期

6 刘小四,熊蕊;逆变器并联运行时环流的产生及抑制研究[J];电力电子技术;1999年03期

7 邢岩,严仰光,赵修科;一种谐振直流环节逆变器的建模与校正[J];东南大学学报(自然科学版);1999年S1期

8 韩伟,徐倩;用三电平PW M逆变器减小逆变器输出中的共模电压[J];自动化技术与应用;2001年04期

9 明正峰,倪光正,钟彦儒;软开关技术三相PWM逆变器及效率的分析研究[J];电工技术学报;2003年04期

10 曾建友,陈息坤,段善旭,康勇;逆变器输出阻抗对并联运行环流影响的研究[J];电力电子技术;2003年03期

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3 李启明;严仰光;;一种新颖的正激直流环节逆变器的研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

4 李金刚;钟彦儒;盛祖权;;PRC电源中负载变化对逆变器开关状态的影响[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年

5 丛庆;马运东;;基于双管正激变换器的单级逆变器研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

6 于海龙;刘锋;;一种新型便携式逆变器的分析与设计[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

7 杜超;陈阿莲;段彬;张承慧;;基于SOPC的三电平光伏逆变器SVPWM的设计与实现[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年

8 陈江;马皓;徐德鸿;;一种新型的正弦波逆变器[A];第二届全国特种电源与元器件年会论文集[C];2002年

9 王宏;于泳;杨明;徐殿国;;PMSM伺服系统中的开关死区补偿技术[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年

10 杨霞;李新叶;吴红波;郭庆鼎;;三相电压源逆变器中d，q电流分量的解耦控制[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年

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3 佟晓天;突破性新型节电产品——用抑制谐波数据软件实现的数字式逆变器[N];大众科技报;2007年

4 成都 青化 编译;通用充电电源的制作[N];电子报;2007年

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7 广东 王泽雄;用IPM智能功率模块的大功率逆变器[N];电子报;2002年

8 广西 陈江锋;家用150W线性逆变器[N];电子报;2005年

9 ;一种逆变器用低感母排装置[N];中国有色金属报;2004年

10 本报记者 陈建辉;新一代光伏逆变器研制成功[N];经济日报;2009年

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4 纪峰;级联型逆变器的SPWM控制及开路故障诊断技术的研究[D];南京航空航天大学;2005年

5 何中一;SPWM逆变器控制技术研究[D];南京航空航天大学;2005年

6 陈新苗;基于DSP控制的静止无功发生器的研究与试验[D];广西大学;2005年

7 梁宝明;基于ADPLL逆变器频率跟踪控制方法的研究[D];华北电力大学（河北）;2005年

8 宋术全;采用SABER软件对逆变器输出LC滤波的仿真[D];铁道部科学研究院;2005年

9 徐林鹏;高频链逆变电源设计[D];西北工业大学;2006年

10 杨子龙;并网/独立双模式逆变电源控制技术研究[D];燕山大学;2006年

本文编号：1447302