一种新型HERIC光伏逆变器漏电流抑制技术研究 优先出版.pdf

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1、硬件与结构HardwareandArchitecture一种新型HEＲIC光伏逆变器漏电流抑制技术研究袁颖，马海啸(南京邮电大学自动化学院，江苏南京210046)摘要:针对已有的无变压器光伏逆变器存在共模电压威胁人身安全的问题，在非隔离光伏逆变器(HighlyEfficientＲeliableIn-verterConcept，HEＲIC)拓扑的基础上，提出了一种新型的箝位型HEＲIC拓扑。箝位型HEＲIC拓扑是在逆变器直流输入电容的中点加入了另一个开关管，使整个工作过程中共模电压保持不变。通过仿真发现这一理论是可行的。然后分别搭建HEＲIC逆变电路和箝位型HEＲIC逆变电

2、路，通过对比实验和数据分析验证了仿真结果，证明了箝位型HEＲIC拓扑的有效性和低漏电流特性。关键词:光伏逆变器;非隔离;拓扑;共模电压;箝位中图分类号:TM464文献标识码:ADOI:10．19358/j．issn．1674-7720．2017．01．011引用格式:袁颖，马海啸．一种新型Heric光伏逆变器漏电流抑制技术研究［J］．微型机与应用，2017，36(1):35-37，43．AnewHEＲICPVinverterforrestrainingtheleakagecurrentYuanYing，MaHaixiao(SchoolofAutomation，Nanjin

3、gUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210046，China)Abstract:Theexistingphotovoltaicinverterswithouttransformerstillhavecommonmodevoltage，whichisthethreattolife．Inordertosolvethisproblem，anovelnon-isolatedphotovoltaicinvertercalledclamped-HEＲICtopologyisproposed，whichisbasedonHEＲI

4、Ctopology．ThisphotovoltaicinverterhasaddedapowerswitchatthepointoftheDCinputcapacitancetomakethevoltageunchangedthroughoutthecourseofthework．Thistheoryisfeasiblebysimulation．ThenwerespectivelysetupHEＲICinvertercircuitandtheclamped-HEＲICinvertercircuit．Thesimulationresultsarevalidatedbyexp

5、erimentsanddataanalysis．Theexperimentverifiesthevalidityandlowleakagecurrentoftheclamped-HEＲICtopology．Keywords:PVinverter;non-isolated;topology;commonmodevoltage;neutralpointclamped0引言工作过程中共模电压保持不变。随着新能源的兴起，太阳能已经得到了广泛应用，这1新型HEＲIC拓扑原理介绍其中包括光伏发电。传统的光伏并网逆变器都是采用变1．1控制方法压器来进行电隔离的，以此保障人身安全。但是，

6、这也存新型HEＲIC拓扑如图2所示。在变压器的使用大大降低了系统效率的缺点。近几年来开关管驱动信号时序图如图3所示。ugs1～ugs7分别人们提出了多种无变压器光伏逆变器拓扑，这其中包括对应S1～S7开关管的控制信号。其采用PWM控制方HEＲIC拓扑(如图1)，该拓扑是在H桥的桥臂两端加上法［5-8］。三角波进行上下平移。上三角载波v与调制波vc1r两个反向的开关管进行续流，以达到续流阶段电网与光伏(正弦波)交截产生控制波形ugs1和ugs4，下三角载波vc2与［1-4］电池隔离的目的，这一创新具有极大的意义。虽然较调制波vr交截产生控制波形ugs2和ugs4。ugs1和

7、ugs2取或非之前的变压器其效率有很大提升，但该拓扑的共模电压还得到ugs5、ugs6、ugs7。是存在的，对人身安全还是有很大威胁。因此本文在HEＲIC拓扑上进行改进，在其续流通道的中点接一开关管在直流输入电容的中点，以达到箝位的目的，使得整个图1HEＲIC拓扑结构图2新型Heric拓扑结构《微型机与应用》2017年第36卷第1期欢迎网上投稿www．pcachina．com35硬件与结构HardwareandArchitecture最后流回电源负极。该过程中uAN=VPV，uBN=0，故共模电压ucm=(uAN+uBN)/2