非隔離型Z源光伏併網逆變系統關鍵技術的研究

《非隔離型Z源光伏併網逆變系統關鍵技術的研究》是依託哈爾濱工業大學，由劉鴻鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：非隔離型Z源光伏併網逆變系統關鍵技術的研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉鴻鵬

項目摘要

單功率級Z源逆變器因其結構簡單、輸出波形畸變小等優點，非常適用於光伏發電等輸入電壓變化範圍較大的場合。但是，現有的Z源併網逆變器需要採用額外的工頻變壓器進行電氣隔離，從而增加了系統的成本、體積、重量並降低了系統的效率。因此，研究非隔離型Z源充翻漏臘光伏併網逆變器具有重要的理論和實際套用價值。.申請者擬從抑制共模電流和直流分量的關鍵技術入手，提出一簇新型的非隔離型Z源光伏併網逆變器拓撲結構和相應的調製策略。完善系統控制策略，實現直流側與交流側的解耦控制和升降壓工作模態的柔性切換, 保證系統的穩定運行。在此基礎上,研究Z源網路參數、功率器件的開關換流過程、電流紋波和併網電流的THD對逆變器效率的影響，從而得到提高系統效率的有效控制方法。本項目的研究成果將為低成本、高效率、高可靠性的Z源光伏併網逆變系統的廣泛套用奠定基礎，也為非隔離型光伏併網逆變系統的設計提供技術支持和理論主臭旬指導。

結題摘要

單功率級Z源逆變器因其結構簡單、輸出波形畸變小等優點，非常適用於光伏發電等輸入榆祝盼電壓變化範圍較大的場合。但是，現有的Z源併網逆變器需要採用額外的工頻變壓器進行電氣隔離，從而增加了系統的成本、體積、重量並降低了系統的效率。因此，研究非隔離型Z源光伏併網逆變器具有重要的理論和實際套用價值。 申請者擬從抑制共模電流和直流分量的關鍵技術入手，提出新型非隔離型Z源光伏併網逆變器拓撲結構和相應的調製策略戰頌酷,並分析了開關管結電容對共模電壓的影響。研究Z源網路參數、功率器件的開關換流姜夜過程，對比分析單相非隔離型Z源逆變器與傳統Z源逆變器在開關應力和系統損耗兩方面的差異。提出一種新的控制算法來抑制直流分量的輸出，使用兩個補償環節分別抑制由於調製脈寬不對稱和併網電流檢測誤差導致的直流分量。在傳統Y源逆變器的基礎上增加了一個電感和一個電容，提出一種新型Y源逆變器拓撲結構。改進Y源逆變器不僅解決了傳統Y源逆變器輸入電流不連續的問題，而且減小漏感對逆變系統的影響，電壓升壓比進一步提高，同時各元件的電壓應力與傳統Y源逆變器一致。 逆變器運行包括孤島和併網兩種模式，二者的無縫切船朽戲蘭換是保證負載持續不間斷供電、改善電能質量、提高供電靈活性和可靠性的關鍵，具有重要的研究意義。針對低壓電力線的阻抗的特點，採用適用於阻性情況下的下垂方程，保證有功功率和無功功率能夠進行充分的解耦控制。提出了光伏逆變器電壓型併網控制策略，在阻性下垂控制的基礎上增加了功率環或直流母線電壓環，解決了電壓控制型逆變器併網功率易受電網波動影響等問題，增強了光伏逆變器對功率的控制能力，滿足了始終以最大有功功率併網和維持直流母線電壓狼姜頸穩定的要求。提出了模式切換控制策略，基於下垂理論實現了預同步功能，保證了切換過程的平滑過渡。 本項目的研究成果將為低成本、高效率、高可靠性的Z源光伏併網逆變系統的廣泛套用奠定基礎，也為非隔離型光伏併網逆變系統的設計提供技術支持和理論指導。同時，研究成果能夠有效提高能源利用率，提高負載供電可靠性，保證了切換過程的平滑無衝擊，為微網實際工程做好控制方面的理論和技術儲備。