資源描述：
《無(wú)變壓器型光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、無(wú)變壓器型光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)摘要：本文首先通過(guò)單相無(wú)變壓器型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究，對(duì)無(wú)變壓器型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的共模電流的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。然后用不同的控制方法分析了單相無(wú)變壓器型全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的共模電流，并對(duì)一種新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和仿真研究；接著介紹了幾種不同的三相無(wú)變壓器型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并做了簡(jiǎn)單的分析和仿真；最后對(duì)單相和三相拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行了分析比較。關(guān)鍵詞：?jiǎn)蜗嗪腿酂o(wú)變壓器型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；光伏并網(wǎng)逆變器；共模電流Notransformer-typephotovoltaicinverterto
2、pologyAbstract:Firstly,nosingle-phasetransformertypeoftopology,onthenon-transformertypephotovoltaicsystemcommon-modecurrentsgeneratedadetailedanalysisofthemechanism.Thenusedifferentmethodsofsingle-phasefull-bridgenon-transformertypetopologyofthecommonm
3、odecurrent,andanewtopologyisanalyzedandsimulationstudies;thenintroducedanumberofdifferentthreephasetransformertopologystructure,anddoasimpleanalysisandsimulation.Finally,single-phaseandthreephasetopologiesareanalyzedandcomparedthedifference.Keywords:Si
4、ngle-phaseandthreephasetransformertopology;PVInverter;Commonmodecurrent1．引言在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中一般會(huì)采用帶變壓器型的光伏并網(wǎng)逆變器。由于工頻變壓器的體積大、重量重且價(jià)格貴，而帶高頻變壓器型光伏并網(wǎng)逆變器的功率變換電路控制復(fù)雜，系統(tǒng)效率低。為了解決這些問(wèn)題，國(guó)外一些學(xué)者提出了無(wú)變壓器型的光伏并網(wǎng)逆變器。這種無(wú)變壓器型的拓?fù)洳坏?jié)約成本，而且能提高系統(tǒng)的效率。圖1為無(wú)變壓器型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。由圖可知，在無(wú)變壓器的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)
5、中，由于沒(méi)有變壓器的隔離作用，電網(wǎng)與光伏陣列存在直接的電氣連接，而光伏陣列和地之間存在虛擬的寄生電容，因而就形成了由寄生電容、濾波元件和電網(wǎng)阻抗組成的共模諧振回路。寄生電容上變化的共模電壓在這個(gè)共模諧振回路中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的共模電流。圖1無(wú)變壓器型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖Figure1TransformerlessPVsystemblockdiagram2.無(wú)變壓器型單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的共模分析2.1單相全橋逆變器的共模分析圖2為無(wú)變壓器型單相全橋逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)[1]對(duì)共模電流的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析
6、。具體過(guò)程如下：定義Vpv為等效光伏陣列的直流電壓，Vao、Vbo分別為全橋逆變器交流輸出點(diǎn)a、b對(duì)直流母線o點(diǎn)的電壓，VL為濾波電感上的壓降，Vcm為寄生電容Cp上產(chǎn)生的共模電壓，icm為共模電流，Vg為電網(wǎng)電壓。以電網(wǎng)電流的正半周為例，在開(kāi)關(guān)管S2、L1、Vg和Cp構(gòu)成的回路以及由開(kāi)關(guān)管S4、L2和Cp構(gòu)成的回路中，根據(jù)基爾霍夫電壓定律，可列出共模諧振回路的電壓方程：?Vao?VL1?Vg?Vcm?0(1)?Vbo?VL2?Vcm?0(2)由于共模電流很小，因此可忽略它在濾波電感上產(chǎn)生的壓降，即
7、VL1?VL2，又因Vg為工頻電網(wǎng)電壓，所以Vg在寄生電容上產(chǎn)生的共模電流一般也可忽略，而Vao、Vbo為PWM控制的高頻脈沖電壓，共模電流主要由此激勵(lì)產(chǎn)生。所以由式（1）、（2）相加可得寄生電容上的共模電壓Vcm為：Vcm?Vao?Vbo（3）2而流過(guò)寄生電容的共模電流icm為：icm?CpdVcm（4）dt圖2單相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Figure2Single-phasefull-bridgetopology由（3）、（4）式可知，要想抑制共模電流，就必須使得Vcm的變化率保持恒定，使Vcm為一定值，也
8、即使得a、b點(diǎn)對(duì)o點(diǎn)的電壓之和滿足：Vao?Vbo?定值（5）2.2單相全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。文獻(xiàn)[2]分別采用單極性PWM調(diào)制法和雙極性PWM調(diào)制法對(duì)單相全橋拓?fù)溥M(jìn)行了仿真研究。但這兩種不同的控制策略對(duì)共模電流的抑制效果相差很大。以下分別進(jìn)行討論。2.2.1單極性PWM調(diào)制對(duì)圖2所示的單相全橋拓?fù)洳捎脝螛O性PWM調(diào)制法控制時(shí)，在電網(wǎng)電流正半周內(nèi)：當(dāng)S1、S4導(dǎo)通，而S2、S3關(guān)斷時(shí)：Vcm?0.5(Vao?Vbo)?0.5(Vpv?0)?0.5V
