无变压器光伏并网逆变器的漏电流抑制研究

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1、巧為於挪ＣＳＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＥＮＣＥＡＮＤＵＮＩＴＹＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＴＥＣＩＶＥＲＳＯ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＩＩＩ论支题目无变压器光伏并网逆变器的漏电流抑制研究学科专业控制理论与控制工程学号２０１２２１０７０３４１作者姓名吴文捷指导教师一郑宏副教授独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中

2、不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育化构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。—＾作者签名：Ｉ破日期：別１３年Ｓ月作日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘的规定，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫

3、描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名；裏文屯支导师签名：ｒ日期年月Ｉ名日分类号密级注1UDC学位论文无变压器光伏并网逆变器的漏电流抑制研究（题名和副题名）吴文婕（作者姓名）指导教师郑宏副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程提交论文日期2015.05.18论文答辩日期2015.05.22学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月29日答辩委员会主席邹见效评阅人邹见效张榆平注1：注明《国际十进分

4、类法UDC》的类号。RESEARCHOFLEAKAGECURRENTRESTRAINTONON-GRIDTRANSFORMERLESSPHOTOVOLTAICINVERTERSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlTheoryandControlEngineeringAuthor:WenjieWuAdvisor:Prof.HongZhengSchool:SchoolofAut

5、omationEngineering摘要摘要在能源危机和环境污染的双重压力下，以光伏发电产业为代表的新能源产业成为人类当下关注和研究的焦点问题之一。作为光伏发电系统核心设备之一的光伏并网逆变器，当下对其的研究焦点不仅限于对其输出电能的优化，更将效率优化作为追求目标。无变压器光伏并网逆变器无需变压器隔离作用，减小了系统体积、降低了成本、提高了效率，具有很大的研究价值。由于光伏电池板存在对地寄生电容，在没有变压器的情况下，电网与光伏发电系统之间失去了电气隔离作用，形成共模电压回路。共模电压的高频振荡会带来较大的

6、漏电流，不仅造成入网电流畸变，还有可能带来设备损害、人员伤亡，因此必须严格控制漏电流的大小。因此漏电流的抑制成为研究无变压器光伏并网逆变器的关键问题之一。基于调制的漏电流抑制方法无需添加元器件，无需改变电路结构与控制器设计，受到国内外研究人员的广泛关注。本文将分别研究两电平和三电平无变压器光伏并网逆变器基于调制的漏电流抑制方法。为了更好的分析抑制漏电流的原理，对三相光伏逆变器的漏电流模型进行了小信号建模，从其激励源、环路阻抗和传统调制三方面分析了漏电流产生的原理，明确各项电气参数与寄生参数对漏电流的影响。针

7、对两电平无变压器光伏并网逆变器的漏电流问题，文本着重分析了两类典型的调制算法，AZSPWM和RSPWM抑制漏电流的原理及实现方法，并提出一种基于RSPWM调制的死区共模电压补偿算法，使RSPWM可以应用于带死区的开关驱动下。本文对这两类调制算法的直流电压利用率和输出电压谐波进行了理论分析，并与传统SVPWM调制算法进行了对比，为AZSPWM与RSPWM的工程应用提供了理论参考。针对三电平无变压器光伏并网逆变器的漏电流问题，本文着重分析了三种典型的中矢量调制算法，2MV1Z、3MV120和3MV抑制漏电流的原

8、理和实现方法。中矢量调制算法不仅可以理论上消除漏电流，且对直流侧电压利用率较大，具有很大的研究价值。本文理论分析了三种中矢量调制算法的调制比范围、输出电压谐波、输入电流纹波性能，并对其产生的功率器件损耗进行了仿真分析，为三种中矢量调制算法的工程应用提供了理论参考。本文对所有理论分析提供了仿真验证。关键词：光伏逆变器，无变压器，共模电压，漏电流，死区补偿IABSTRACTABSTRACTUnderthedouble