基于多電平技術的無隔離變壓器光伏發(fā)電系統研究與設計.pdf

1、在能源和環(huán)境問題日益嚴重的今天,太陽能以其無污染、無噪音、分布廣泛等優(yōu)勢越來越受到人們的關注。目前大多數的光伏并網發(fā)電系統都含有隔離變壓器,而隔離變壓器較大的損耗無疑降低了整個系統的效率,并且變壓器體積較大,造價較高。因此無隔離變壓器的系統結構是光伏發(fā)電系統的發(fā)展趨勢之一。但是由于移除了隔離變壓器,無隔離變壓器光伏發(fā)電系統存在著漏電電流問題。
　　 本文研究了一種基于混合箝位型多電平無隔離變壓器光伏發(fā)電系統。該系統不僅解決了無隔

2、離變壓器光伏發(fā)電系統中的漏電電流問題,而且由于其采用的是三電平逆變器,因此諧波較少,對濾波設備要求較低,從而進一步減小了系統的損耗,降低了系統的造價,提高了系統的整體效率。與二極管箝位型光伏發(fā)電系統相比,本文研究的混合箝位型三電平光伏發(fā)電系統易于解決直流側電容電壓不平衡問題,大大降低了控制策略的復雜性,有利于電平級數的擴展。
　　 本文第一章介紹了太陽能光伏發(fā)電技術的國內外發(fā)展狀況,介紹了課題的研究背景和意義,第二章對目前國際上

3、應用于無隔離變壓器光伏發(fā)電系統的各種電路拓撲結構從理論上進行了詳細的分析和比較,并研究基于混合箝位型無隔離變壓器光伏發(fā)電系統這種新型拓撲結構。
　　 第三章詳細分析了漏電電流產生的原因和影響漏電電流的各種因素,并采用公式法和等效電路法從理論上對本文研究的混合箝位型三電平光伏發(fā)電系統漏電電流問題進行分析,兩種方法都從理論上證明了混合箝位型三電平光伏發(fā)電系統總共模電壓是恒定值,因此不存在漏電電流問題。
　　 第四章設計并研制

4、了5kVA混合箝位型三電平光伏逆變電源樣機。樣機在獨立運行時采用LC濾波方式,并網時采用LCL濾波方式,并選取和設計了合適的濾波參數。研制了以TI公司的TMS320LF2812DSP為控制芯片的主控板,以三菱公司的M57959L芯片為驅動芯片的驅動板,以及檢測電路、過流保護、驅動保護和高溫保護等保護電路。
　　 隨后介紹了DSP軟件開發(fā)環(huán)境,詳細分析了載波移相PWM調制子程序的設計和主程序的編寫并給出程序流程圖,介紹了電壓電流雙