三相电流型Buck-Boost逆变器漏电流抑制技术研究

摘要

光伏并网逆变器的效率和运行寿命是我们经常要考虑的问题。相比于电压型光伏逆变器，因为电流型光伏逆变器直流侧不需要电容，因此其可靠性要高于电压型逆变器。另外，电流型逆变器具有升压能力，它的直流侧串联了大电感，具有短路保护功能，其使用寿命较长，更适合作为光伏逆变器。但是，传统的采用SPWM调制的三相电流型光伏逆变器会产生很大的对地漏电流，并流入电网中。为了抑制漏电流，可以使用隔离变压器进行隔离，但是采用隔离变压器又会增加成本和体积，并且会降低整体效率。
　　为了抑制漏电流，本文提出了一种改进的电流型逆变器，即三相电流型Buck-Boost逆变器，该逆变器不需要隔离变压器就可以抑制漏电流。本文分析了该逆变器的工作原理，并推导了该逆变器在任意工作时刻的共模电压的表达式。通过共模电压表达式可知：共模电压恒定，即漏电流得到了有效抑制。其次，建立了三相电流型Buck-Boost逆变器的数学模型，分析了其升降压能力，推导了直流输入电压与交流输出相电压基波幅值之间关于调制比的数学模型，在此基础上，设计了直接电流控制的双电流环闭环结构，并进行了仿真验证。
　　在理论分析和仿真验证的基础上，本文搭建了三相电流型Buck-Boost逆变器实验平台，通过实验验证了理论分析的正确性和可行性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 光伏并网逆变器研究现状

1.3 漏电流产生原因及危害

1.4 漏电流抑制技术研究现状

1.5 本文的主要研究内容

第2章 三相电流型逆变器漏电流的抑制

2.1 三相电流型Buck-Boost逆变器

2.2 新型三相电流型Buck-Boost逆变器

2.3 本章小结

第3章 闭环控制策略研究

3.1 新型三相电流型Buck-Boost逆变器数学模型

3.2 新型三相电流型Buck-Boost逆变器双闭环控制策略

3.3 新型三相电流型Buck-Boost逆变器漏电流抑制闭环仿真验证

3.4 本章小结

第4章 系统硬件和软件设计

4.1 主电路参数设计

4.2 控制电路硬件设计

4.3 控制电路软件设计

4.4 本章小结

第5章 实验结果分析

5.1 开关管驱动波形

5.2 开环实验波形

5.3 闭环实验波形

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢