新型的无隔离变压器单相光伏并网逆变器.pdf

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1、第37卷第10期电网技术Vol.37No.102013年10月PowerSystemTechnologyOct.2013文章编号：1000-3673（2013）10-2712-07中图分类号：TM721文献标志码：A学科代码：470·4051新型的无隔离变压器单相光伏并网逆变器吴学智，尹靖元，杨捷，童亦斌（北京交通大学电气工程学院，北京市海淀区100044）ANovelSingle-PhaseGrid-ConnectedPhotovoltaicInverterWithoutIsolationTransformerWUXuezhi,

2、YINJingyuan,YANGJie,TONGYibin(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,HaidianDistrict,Beijing100044,China)ABSTRACT:Thetopologyofanovelsingle-phasetwo-stage电池板的面积、结构、环境及其安装方式等因素影grid-connectedPhotovoltaic(PV)inverterwithoutisolation响，光伏池板阵列对大地存在约为50∼200

3、nF/kWptransformerisproposed.ThedirectconnectionofPVpanels[2]的分布电容。光伏池板阵列与大地间分布电容的withthezerolineofpowergridcaneliminatethecommon存在，使得光伏并网逆变器引起的共模电压通过分modevoltageofPVpaneltotheground,sotheproblemof[3-4]commonmodeleakagecurrentissolved.Intheproposed布电容形成共模电流，引起电网电流畸变、电磁

4、topologythehigh-frequencyvoltage-doublingmodeisutilized干扰等问题[5]，甚至还可能危及人身安全[6]。fortheconnectionofboostconverterwithgrid-connected可采用光伏池板阵列与电网间增加工频或高invertertoavoidthesecondarypulsationofneutralpoint频隔离变压器抑制共模电流，但变压器的存在会导potentialexistinginthree-levelgrid-connectedinve

5、rter,thus致光伏发电系统成本增加、效率降低，因此无工频thedemandonthecapacityoffiltercapacitoratDCsideis[7-8]reduced.Toimplementtheastaticcontrolofsingle-phase隔离变压器的光伏并网逆变器引起广泛的关注。grid-connectedcurrent,theproportional-resonant(PR)目前单相无变压器结构的拓扑包括交流旁路拓扑controllerisadoptedinthegrid-connectionco

6、ntroltoenhance拓扑，H5拓扑、中点箝位(neutralpointclamped，thestabilityofcontrolsystemandimprovethequalityof[9]NPC)三电平拓扑等。由于NPC三电平拓扑具有grid-connectedcurrent.Resultsofsimulationandexperiments器件耐压低、滤波电感小、开关损耗低和并网电流showthatthetopologyoftheproposedgrid-connectedPV[9]inverterisfeasible

7、.谐波小等优点，得到了广泛的应用。由于并网电流为50Hz的单相交流电流，在并KEYWORDS:grid-connectedphotovoltaicinverter;without网电流正半周期只有逆变器上侧电容放电，负半周isolationtransformer;neutralpointclampedthree-level;proportional-resonantcontrol期只有逆变器下侧电容放电，导致中性点电位存在二次低频脉动，造成输出电流中含有较大低次谐摘要：提出了一种采用双级无隔离变压器的新型单相光伏并网逆变器拓扑，由

8、于光伏池板与电网零线直接相连，可消除波，且中性点电位波动也会通过光伏阵列的分布电[10-12]光伏池板对地的共模电压，解决了共模漏电流问题。所提拓容产生共模电流。为抑制中点二次脉动的电压扑采用了高频倍压的方式实现升压变换器与并网逆变器的幅值，直流侧