具有APF功能的非隔離型光伏并網(wǎng)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(dāng)今世界經(jīng)濟發(fā)展急需且適合的新能源。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為并網(wǎng)電能，是有效的能源轉(zhuǎn)換手段。光伏并網(wǎng)系統(tǒng)有隔離型和非隔離型之分。隔離型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)包含變壓器，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)和太陽能電池板的隔離，保護人身和設(shè)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(wǎng)系統(tǒng)的整體效率低。非隔離型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)消除了隔離型光伏并網(wǎng)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(shè)備安全。研究能夠消除或者抑制共模電流產(chǎn)生的非隔離型光伏并網(wǎng)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(shè)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(wǎng)帶來了更多諧波，危害電網(wǎng)和設(shè)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(shù)和有源濾波技術(shù)的研究現(xiàn)

3、狀。分析了非隔離型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)共模電流產(chǎn)生的原因，對幾種常用的非隔離型光伏并網(wǎng)拓?fù)湟种乒材ｋ娏鞯脑磉M行了分析。在此基礎(chǔ)上研究了新型H6非隔離光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理，分析了其共模電流與電路參數(shù)和開關(guān)頻率的關(guān)系，為同是使用開關(guān)管寄生二極管鉗位的非隔離型拓?fù)涞碾娐吩O(shè)計提供了理論分析，然后設(shè)計了H6逆變器的電路參數(shù)，搭建了實驗平臺對理論的正確性和H6拓?fù)湟种乒材ｋ娏鞯挠行赃M行了驗證。在H6的基礎(chǔ)上又研究了H7拓?fù)?，H7拓?fù)淅弥绷鱾?cè)電容進

4、行鉗位，能夠更好的抑制共模電流的產(chǎn)生，搭建了實驗平臺對此進行驗證。
　　其次，分析了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)和有源電力濾波器的相似性，介紹了兩者能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合的理論基礎(chǔ)。在兩者的結(jié)合系統(tǒng)中實現(xiàn)有源電力濾波功能的關(guān)鍵技術(shù)之一在于如何檢測諧波，總結(jié)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(shù)，保證了在電網(wǎng)電壓畸變的情況下仍然能夠快速有效的檢測出負(fù)載電流中的諧波分量和無功分量。
　　最后，研究了