- 討論非隔離光伏并網(wǎng)逆變器
- 研究非隔離并網(wǎng)逆變器常用電路拓?fù)?/strong>
- 采用改進(jìn)型全橋非隔離光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)?/strong>
- 實現(xiàn)對漏電流性能和變換效率進(jìn)行優(yōu)化
相關(guān)閱讀：
剖析逆變器--優(yōu)化光伏發(fā)電的裝置
http://m.me3buy.cn/art/artinfo/id/80013204
太陽能逆變器設(shè)計的最新趨勢
http://m.me3buy.cn/art/artinfo/id/80013883
如何正確地為太陽能逆變器應(yīng)用選擇IGBT
http://m.me3buy.cn/art/artinfo/id/80013131
1．非隔離光伏并網(wǎng)逆變器
1.1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電對世界能源的貢獻(xiàn)逐年增大，這有目共睹。
IEA PVPS的數(shù)據(jù)顯示，2009年該項目成員國共安裝光伏容量6.2GW（全球安裝約7GW），其中超過95%為并網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1。
圖1光伏發(fā)電對世界能源的貢獻(xiàn)逐年增加
1.2光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池陣列和并網(wǎng)逆變器組成（如圖2）。其中并網(wǎng)逆變器對發(fā)電系統(tǒng)的性能和成本起著重要的決定作用。
按照是否帶變壓器，并網(wǎng)逆變器可以分為隔離型和非隔離型，包括：工頻隔離并網(wǎng)逆變器、高頻隔離并網(wǎng)逆變器、非隔離并網(wǎng)逆變器（單級式和多級式）等。
工頻隔離并網(wǎng)逆變器（如圖3）具有電氣隔離、消除電流直流分量等優(yōu)點，但體積重量大、價格高，只有94%—96%的系統(tǒng)效率。
高頻隔離并網(wǎng)逆變器（如圖4）具有電氣隔離、體積、重量、成本降低等優(yōu)勢，但系統(tǒng)效率只有90%—95%。
非隔離并網(wǎng)逆變器分為單級式非隔離并網(wǎng)逆變器和兩級式非隔離并網(wǎng)逆變器。單級式非隔離并網(wǎng)逆變器適合更高PV電壓和功率；而兩級式非隔離并網(wǎng)逆變器適合寬電壓范圍的PV陣列，它們都具有98.8%的最高效率，體積小、重量輕、成本低，但其缺點是電池板和電網(wǎng)之間出現(xiàn)電氣連接。
圖2光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
圖3工頻隔離并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)圖
電氣連接為漏電流提供了流通路徑，是高效率的非隔離光伏并網(wǎng)逆變器應(yīng)用的最大障礙。漏電流問題會產(chǎn)生寄生電容150nF/kWp，引起開關(guān)頻率共模電壓源。目前大多采用電路結(jié)構(gòu)SPWM調(diào)制的策略。
圖4高頻隔離并網(wǎng)逆變器
2.非隔離并網(wǎng)逆變器常用電路拓?fù)?/strong>
過去，我們常采用雙極性SPWM調(diào)制的全橋并網(wǎng)逆變器（圖5為其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)），因為其效率不高，常應(yīng)用在小功率場合，而且沒有專利壁壘。
圖5雙極性SPWM調(diào)制的全橋并網(wǎng)逆變器的拓
這里我們要介紹幾種具有專利的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2.1 Sunways公司的專利拓?fù)?/strong>
單相兩級式系列：AT 2700/3000/3600/4500/5000：
單相單級式系列：NT 2500/3700/4200/5000；
三相兩級式系列：Three-phase IxIT 10000/11000/12000。
圖6 Sunways公司的專利拓?fù)?/div> 2.2 SMA公司的專利拓?fù)?/strong>
單相兩級式系列：SB3000TL/4000TL/5000TL;
單相單級式系列：SMC6000TL /7000TL /8000TL/9000TL /10000TL /11000Tlo
圖7SMA公司的專利拓?fù)?/div> [page]
2.3半橋型拓?fù)?/strong>
二電平SPWM半橋無專利壁壘，因而被廣泛采用；此外，還有單極性SPWM三電平半橋。
3．改進(jìn)型全橋非隔離光伏并網(wǎng)逆變器
先來看單相并網(wǎng)逆變器的漏電流分析的模型（如圖8）是如何解決單相并網(wǎng)逆變器的漏電流問題的。
濾波支路：受進(jìn)網(wǎng)濾波器、EMI濾波器和電網(wǎng)寄生參數(shù)支配，對共模電流回路阻抗起主導(dǎo)作用；
寄生支路：由橋臂中點寄生電容構(gòu)成，對共模電流回路阻抗起影響作用：
我們通過單相并網(wǎng)逆變器的漏電流分析模型（如圖9）歸納出兩種消除漏電流的途徑：
(1)在電路和寄生參數(shù)對稱的前提下（即滿足VCM-DM：0)，SPWM開關(guān)方式產(chǎn)生的VCM電壓為恒值；
圖8單相并網(wǎng)逆變器的漏電流分析的模型
圖9單相并網(wǎng)逆變器的漏電流分析的模型
(2)SPWM開關(guān)方式產(chǎn)生的VCM電壓為高頻時變時，通過電路參數(shù)匹配使得VCM+VCM-DM=consto。
全橋類單相并網(wǎng)逆變器漏電流抑制技術(shù)包括：
(1) 在電路和寄生參數(shù)對稱的前提下(即滿足VCM-DM：O)SPWM開關(guān)方式產(chǎn)生的v電壓為恒值。
常見電路有以下幾種：
帶交流旁路環(huán)節(jié)的全橋電路；
帶直流旁路環(huán)節(jié)的全橋電路；
帶直流側(cè)旁路箝位的全橋電路；
基于功能和效率優(yōu)化的改進(jìn)型全橋電路。
加入一支可控開關(guān)管和分壓電容構(gòu)成雙向箝位支路。
[page]
4.理論分析與實驗研究
4.1電路結(jié)構(gòu)與驅(qū)動時序
主電路結(jié)構(gòu)SPWM和驅(qū)動時序工作模態(tài)為電流正半周和電流負(fù)半周。
電壓箝位工作是續(xù)流階段中點電壓隨電網(wǎng)電壓波動，提升中點電壓或降低中點電壓。
4.2功率器件損耗分析與計算
以光伏電壓500V、功率5kW等級為例(如圖10)，我們在如下實驗條件進(jìn)行研究。
輸入電壓：340—700VDG
光伏寄生電容：2×0.1 u F
電網(wǎng)：220V/50Hz
進(jìn)網(wǎng)濾波器：4mH+6.6 u F
功率：1kW
開關(guān)頻率：20kHz
以下羅列了4種電路實驗形式：
A: Haric
B:H5
C: H6
D: Optimized H5
圖1 0功率器件損耗分析與計算
圖1 1實驗A:Haric
5．結(jié)論
非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器具有效率高、體積小重量輕等優(yōu)點；
根據(jù)橋式非隔離光伏并網(wǎng)逆變器漏電流分析模型，我們可以得出兩條抑制開關(guān)頻率漏電流的途徑；
我們希望提出一種改進(jìn)型全橋非隔離光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)洌梢詫崿F(xiàn)對漏電流性能和變換效率進(jìn)行優(yōu)化。
圖12實驗B:H5
圖13實驗C: H6
圖14實驗D：Optimized H5
特別推薦
- 協(xié)同創(chuàng)新，助汽車行業(yè)邁向電氣化、自動化和互聯(lián)化的未來
- 功率器件熱設(shè)計基礎(chǔ)（八）——利用瞬態(tài)熱阻計算二極管浪涌電流
- 用于模擬傳感器的回路供電（兩線）發(fā)射器
- 應(yīng)用于體外除顫器中的電容器
- 將“微型FPGA”集成到8位MCU，是種什么樣的體驗？
- 能源、清潔科技和可持續(xù)發(fā)展的未來
- 博瑞集信推出高增益、內(nèi)匹配、單電源供電 | S、C波段驅(qū)動放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 模擬信號鏈的設(shè)計注意事項
- 熱烈祝賀 Andrew MENG 晉升為 ASEAN（東盟）市場經(jīng)理！
- 邁向更綠色的未來：GaN技術(shù)的變革性影響
- 集成電阻分壓器如何提高電動汽車的電池系統(tǒng)性能
- 帶硬件同步功能的以太網(wǎng) PHY 擴(kuò)大了汽車?yán)走_(dá)的覆蓋范圍
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
PLC
Premier Farnell
Recom
RF
RF/微波IC
RFID
rfid
RF連接器
RF模塊
RS
Rubycon
SATA連接器
SD連接器
SII
SIM卡連接器
SMT設(shè)備
SMU
SOC
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
