间歇分割器厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
间歇分割器厂家
热门搜索:
行业资讯
当前位置:首页 > 行业资讯

一种新型的单相双Buck光伏逆变器的设计方案

发布时间:2020-07-21 18:22:18 阅读: 来源:间歇分割器厂家

引言

本文引用地址:

太阳能作为一种无污染的能源,有关其利用的研究一直是人们研究的热点。为了提高太阳能的电能转化效率,光伏并网逆变器的研究是光伏利用的重点。对于光伏并网逆变器,其拓扑结构按照变压器可以分为:

高频变压器型,工频变压器型和无变压器型。高频变压器体积小,重量轻,效率高,但是控制较为复杂;工频变压器体积大,重量重,结构简单;为了能够提高光伏并网系统的效率和降低成本,在没有特殊要求的时候可以采用无变压器型的拓扑结构。但是,由于没有变压器,输入输出没有电气隔离,光伏模块的串并联构成的光伏阵列对地的寄生电容变大,而且该电容受外界环境影响较大,由此产生的共模电流将会很大,对于漏电流的研究,现已有多种解决方案:当全桥逆变器采用单极性调制方式时,存在一开关频率脉动的共模电压,而采用双极性调制方式时,共模电压不变,其幅度等于母线电压的一半;在半桥逆变器中,对地寄生电容电压亦被输入分压大电容钳位在母线电压的一半,基本保持不变。这些都是基于桥式电路解决漏电流的方法,近年来出现了一种双Buck逆变器结构,这种逆变器具有无桥臂直通,体二极管不工作,双极性工作等突出特点,因而应用广泛。本文提出一种新型的三电平双Buck逆变器的方案,并置定相应的控制策略实现最大功率点的跟踪和并网控制。

三电平双Buck逆变器的总体方案

如图1所示,为双Buck逆变器的电路拓扑结构图,双Buck逆变器采用的是半周期工作模式,当输出电流在正半周时,功率管S1、续流二极管D1、滤波电感L1和滤波电容Cf共同构成了Buck1电路。当输出电流为负半周时,功率管S2、续流二极管D2、滤波电感L2和滤波电容Cf 共同组成Buck2电路,两条Buck电路不同时工作。相比于传统的桥式逆变电路,电路无桥臂直通的可能,体二极管也不用参与工作过程。但是,这种情况下,功率管S1和S2在工作的半个周期内所承受的电压时直流母线电压Ud的两倍。由于其桥臂本身输出的电压波形依然是双极性的,所以其谐波含量依旧很大。

通过在双Buck逆变器拓扑结构上进行优化,用两个功率管和快恢复型二极管的组合开关电路(即S1S3D3和S4S2D4)替代原先的桥臂上的功率管。得到如图2所示的新型三电平双Buck逆变拓扑结构。

这种新型的三电平双Buck逆变器依据是半周期工作模式:当输出电感电流iL为正半周时,Buck1电路工作,当电感电流为负半周时,Buck2电路工作。其具体的工作模态如表1所示。经过优化的三电平双Buck逆变器由于将其对地的寄生电容电压牵制在输入电压的一半,所以其漏电流为零。

控制策略分析

为了能够实现最大功率点跟踪和实现输出电压电流的控制,整个控制采用复合控制策略,包括均压控制环,电流控制环和电流基准环如图3所示。

具体工作流程为:通过采集电容C1 上的电压UC1,计算母线电压的一半得到UZ=Ubus/2;分别计算UC1与Uz的差值,将差值输入到均压环的调节器,输出控制电流变化量△i;母线电压经过最大跟踪环节取得入网基准电流ig,将基准电流iL减去控制电流变化量△i和入网电流ig,将最后求的的电流经过比例积分误差放大电路,与三角波相交并通过控制逻辑生成争先脉宽调制信号(SPWM波),通过输出的SPWM波形控制开关管的导通关断,实现电压调节功能。式中 c1 U 和 c2 U 为电容C1和电容C2的电压初始大小,假设两电容电压大小相等,则可得两电容电压的偏差大小为:

Java 内部类

Ajax 介绍篇

15 MySQL 删除数据表