NPC三電平光伏逆變器系統(tǒng)損耗特性研究.pdf

1、逆變器采用多電平技術(shù)可有效的降低其輸出電壓的諧波分量，改善輸出性能。隨著電平數(shù)的增多以及容量的提升，逆變器損耗也隨之增加。損耗增加導(dǎo)致逆變器發(fā)熱問題嚴(yán)重，同時(shí)功率開關(guān)器件本身對溫度敏感，溫度變化會(huì)直接影響開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷特性，影響逆變器工作性能，因此，散熱設(shè)計(jì)對于逆變器穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，準(zhǔn)確地分析功率開關(guān)器件的損耗特性是優(yōu)化逆變器散熱設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
　　本文以中點(diǎn)鉗位型(Neutral Point Clamped，NPC)三電平光伏

2、逆變器為主要研究對象，針對損耗的降低、效率的提高問題深入展開，系統(tǒng)地研究了不同的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的損耗特性。論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)闡述了光伏逆變器的常用控制策略，對NPC三電平逆變器SPWM和SVPWM的調(diào)制原理以及在不同策略下的系統(tǒng)工作特性進(jìn)行了分析比較。研究了IGBT、MOSEFET以及快恢復(fù)二極管的開關(guān)過程，在此基礎(chǔ)上建立了損耗模型。
　　(2)分析了NPC三電平逆變器的工作過程以及各功率器件的工作特性，研究

3、了NPC三電平逆變器損耗的計(jì)算方法，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了功率管損耗與負(fù)載特性、功率因數(shù)角、調(diào)制度等因素之間的關(guān)系。
　　(3)重點(diǎn)研究了基于混合型H橋模塊的NPC三電平逆變器以及損耗特性，分析其導(dǎo)通和換流模式，利用器件損耗特性參數(shù)建立通態(tài)損耗模型和開關(guān)損耗模型，搭建了仿真與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其效率更高、損耗降低。
　　(4)分析NPC三電平逆變系統(tǒng)工作原理并對NPC三電平逆變器系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，搭建了容量60kVA的