基于多電平技術(shù)的無隔離變壓器光伏發(fā)電系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在能源和環(huán)境問題日益嚴(yán)重的今天,太陽能以其無污染、無噪音、分布廣泛等優(yōu)勢越來越受到人們的關(guān)注。目前大多數(shù)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)都含有隔離變壓器,而隔離變壓器較大的損耗無疑降低了整個(gè)系統(tǒng)的效率,并且變壓器體積較大,造價(jià)較高。因此無隔離變壓器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。但是由于移除了隔離變壓器,無隔離變壓器光伏發(fā)電系統(tǒng)存在著漏電電流問題。
　　 本文研究了一種基于混合箝位型多電平無隔離變壓器光伏發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅解決了無隔

2、離變壓器光伏發(fā)電系統(tǒng)中的漏電電流問題,而且由于其采用的是三電平逆變器,因此諧波較少,對濾波設(shè)備要求較低,從而進(jìn)一步減小了系統(tǒng)的損耗,降低了系統(tǒng)的造價(jià),提高了系統(tǒng)的整體效率。與二極管箝位型光伏發(fā)電系統(tǒng)相比,本文研究的混合箝位型三電平光伏發(fā)電系統(tǒng)易于解決直流側(cè)電容電壓不平衡問題,大大降低了控制策略的復(fù)雜性,有利于電平級數(shù)的擴(kuò)展。
　　 本文第一章介紹了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,介紹了課題的研究背景和意義,第二章對目前國際上

3、應(yīng)用于無隔離變壓器光伏發(fā)電系統(tǒng)的各種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從理論上進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較,并研究基于混合箝位型無隔離變壓器光伏發(fā)電系統(tǒng)這種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　 第三章詳細(xì)分析了漏電電流產(chǎn)生的原因和影響漏電電流的各種因素,并采用公式法和等效電路法從理論上對本文研究的混合箝位型三電平光伏發(fā)電系統(tǒng)漏電電流問題進(jìn)行分析,兩種方法都從理論上證明了混合箝位型三電平光伏發(fā)電系統(tǒng)總共模電壓是恒定值,因此不存在漏電電流問題。
　　 第四章設(shè)計(jì)并研制

4、了5kVA混合箝位型三電平光伏逆變電源樣機(jī)。樣機(jī)在獨(dú)立運(yùn)行時(shí)采用LC濾波方式,并網(wǎng)時(shí)采用LCL濾波方式,并選取和設(shè)計(jì)了合適的濾波參數(shù)。研制了以TI公司的TMS320LF2812DSP為控制芯片的主控板,以三菱公司的M57959L芯片為驅(qū)動(dòng)芯片的驅(qū)動(dòng)板,以及檢測電路、過流保護(hù)、驅(qū)動(dòng)保護(hù)和高溫保護(hù)等保護(hù)電路。
　　 隨后介紹了DSP軟件開發(fā)環(huán)境,詳細(xì)分析了載波移相PWM調(diào)制子程序的設(shè)計(jì)和主程序的編寫并給出程序流程圖,介紹了電壓電流雙