具有APF功能的非隔離型光伏并網逆變器研究.pdf

1、太陽能具有取之不盡，綠色無污染的特性，使其成為當今世界經濟發(fā)展急需且適合的新能源。光伏并網系統(tǒng)能夠將太陽能轉換為并網電能，是有效的能源轉換手段。光伏并網系統(tǒng)有隔離型和非隔離型之分。隔離型光伏并網系統(tǒng)包含變壓器，能夠實現電網和太陽能電池板的隔離，保護人身和設備安全，但是變壓器體積大、重量重、成本高，而且使得光伏并網系統(tǒng)的整體效率低。非隔離型光伏并網系統(tǒng)消除了隔離型光伏并網系統(tǒng)的大體積、大重量和低效率的缺點，但是卻會帶來共模電流，危害人身和

2、設備安全。研究能夠消除或者抑制共模電流產生的非隔離型光伏并網系統(tǒng)是光伏系統(tǒng)的發(fā)展方向。
　　隨著科技的發(fā)展，越來越多的電力電子設備開始在工廠和個人家庭里使用，這在方便人們工作和生活的同時，也為電網帶來了更多諧波，危害電網和設備的安全使用。有源電力濾波器是有效的諧波抑制手段，它相比無源濾波器具有主動、可控、靈活的特點。但是其具有一次性投入成本過高的缺點，使得它的推廣被限制。
　　本文首先介紹了光伏發(fā)電技術和有源濾波技術的研究現

3、狀。分析了非隔離型光伏并網系統(tǒng)共模電流產生的原因，對幾種常用的非隔離型光伏并網拓撲抑制共模電流的原理進行了分析。在此基礎上研究了新型H6非隔離光伏并網逆變器的工作原理，分析了其共模電流與電路參數和開關頻率的關系，為同是使用開關管寄生二極管鉗位的非隔離型拓撲的電路設計提供了理論分析，然后設計了H6逆變器的電路參數，搭建了實驗平臺對理論的正確性和H6拓撲抑制共模電流的有效性進行了驗證。在H6的基礎上又研究了H7拓撲，H7拓撲利用直流側電容進

4、行鉗位，能夠更好的抑制共模電流的產生，搭建了實驗平臺對此進行驗證。
　　其次，分析了光伏并網系統(tǒng)和有源電力濾波器的相似性，介紹了兩者能夠實現結合的理論基礎。在兩者的結合系統(tǒng)中實現有源電力濾波功能的關鍵技術之一在于如何檢測諧波，總結了常用的單相 APF諧波檢測方法，研究了一種帶鎖相環(huán)的基于瞬時功率理論的ip-iq諧波檢測技術，保證了在電網電壓畸變的情況下仍然能夠快速有效的檢測出負載電流中的諧波分量和無功分量。
　　最后，研究了