光伏并网逆变器的发展

曹云贵

摘 要 为了提高电能质量产生的共模电压，抑制和减少电磁干扰对光伏逆变器的性能具有重要的意义。本文以光伏并网逆变器作为研究对象，对特定谐波消除脉宽调制分析电流空间矢量幅值输出共模电压对应的中性点电压，提出了一种改进控制策略，降低共模电压的逆变器的输出，有效控制中性点电压。

【关键词】光伏并网逆变器 中性点箝位 谐波消除

1 光伏并网逆变器的发展现状

与传统的二极管中点钳（中性安静，相比之下，NPC）的多层次的拓扑结构，一个新的中性点钳（积极主动的NPC，anpc）拓扑结构，利用可控开关装置，而不是阻塞二极管不影响形式输出电压波形，通过开关装置不同，所以选择系统，可靠性和寿命的提高。

3L - anpc光伏逆变器作为研究对象，首先介绍了PWM（脉宽调制和空间矢量，SVPWM矢量接触宽度）将适用于三相输出和一致的空间矢量调制（SVPWM，分析电压影响最大幅值电压空间矢量，达到普通模式和相应的中性点。不建议改变传统的基于方程的基础，在每一轮开始波模式的动态选择适用的控制周期，平衡和各中点电压开关状态的动态转换效率低，从而有效的降低幅度输出共模电压的逆变器。

2 光伏逆变器的控制策略

2.1 矢量三相输出水平

通过优化PWM电压波形的合理时间控制开关适用于逆变器，使一些不存在的谐波逆变器的输出电压。常见的三电平电压波形的波形的相位，满足2π对称。使用非线性方程的波形。

所有状态向量空间适用于三相输出，该解决方案是状态空间矢量三相输出，包括正面和负面的载体。包括零向量，向量的零向量都小，由于低波特征和PPP NNN无零矢量。通过研究谐波消除三相输出方程和其他调制或消除匹配关系也满足多个谐波，提出了相应的解决办法。可以学习法律适用的SVPWM控制策略。

2.2 技术改进控制策略

2.2.1 共模电压逆变器原理

以上分析的基础上得到的对应关系和空间矢量的三相输出的技术状态。因此，抑制共模电压的逆变器的SVPWM方法可以研究谐波，从而得到了广泛的应用，但矢量三相输出共模电压为载体，包括空间比较大，振幅绝对值的传统基于共模电压能达到标准值。因此，控制策略技术提高逆变输出振幅，以减少共模电压，从源头上抑制共模电压。 当开关三相PWM输出向量是一个向量，它被转换成一个支持向量，这并不影响谐波电压的去除效果。

2.2.2 中点电压平衡控制技术

通过研究，中点电压对称3L - anpc PWM逆变器波形的自平衡特性，但在实践中，由于光伏模块的电压变化，电压的变化，温度的变化，不同的设备参数的影响；在实践中，中性点电压波动。因此，要研究中点电压平衡。

在稳定状态下，作为相位参考，基于相位输出0°～180°的输出矢量区域和180°—360°的输出矢量区域中点电压是相反的。如果负载电流是对称的正弦波，适用于实现中点电压平衡。

从波的180度相位，半轴的负相波每个周期的A，B，C 120度相位差，根效果在中性点电压和波在显示0度相位波模式开始，是相反的。

为了深入分析中性点电压的输出序列的两波开关模式的影响，0的中性点电压的60度的切换序列WM三相输出，从开始阶段0度波形0度到输出顺序60度的开关。因为第一开关状态在各个时期的抑制共模电压的三相输出通过切换技术，因此切换序列可以转换成一个系列：从180度的相位波模式开始，从0到60度的切换序列输出NPN型非营利组织OPN、输出共模电压的三相输出开关序列抑制开关状态层序II：OPN OPN在NPN OPO NPN型组织。序列比对和序列icolonne II、开关状态，根据公式两个切换序列的中点电压是相反的。因此，在每个周期开始的战略模式，可以用来控制中点电压平衡，

2.3 模拟实验

2.3.1 仿真研究

为了验证该控制策略的有效性，仿真模型anpc 3L光伏逆变器是基于系统仿真模拟验证链接Matlab /光伏模块、计算模块、测量模块的主电路模块、逆变器、滤波模块功率的参数。PWM调制方法，消除谐波。分别从0度相位从早期阶段的波形的中点电压控制模式和两个可以看到。从0度相位波模式从地图上的第二输出向量，提出技术的三相點电位高的浓度电压。从180度相位波模式，中性点电位低。如果我们只使用两个不同的控制模式，不同的中点电压所提出的控制策略，这是每周期波的动态选择，低的中点电压模式控制策略，可以在中性点电压可以有效地控制图。

控制策略电压波形的战略图，分别在周期相电压波形分析共模电压和频谱，逆变器输出共模电压控制策略的最大振幅在可见和可抑制直流母线电压的1/6，策略的逆变器输出共模电压，与有效抑制相比，PWM模式有效地消除在每个周期5、7、11次谐波。

2.3.2 实验研究

为了验证控制策略的有效性，实验平台的建立anpc 3L -光伏系统参数和角度调制和模拟开关。光伏模块参数组合物天合光能利用色度62150h模拟器使用DSP仿真光伏逆变器，anpc（以TMS320F28335和epml270t14415n）作为中央控制器irf840 MOSFET开关装置，主要用于采样和控制算法。DSP的方式，在每个阶段，传输时间和输出状态的实时运动，通过运算结果对应于接收DSP和CPLD，CPLD的PWM波，I / O端口扩展和保护死区。通过输出光伏逆变器的LCL滤波器、隔离变压器的引线。

本文的控制策略，用于测量结果和数据保存数字示波器的波形，中点电压波形的直流侧电容电压，可以逐步平衡，该算法可以保持平衡的中性点电位。（B）anpc三相逆变器输出电压波形，控制策略的转换开关波形中的可视状态。策略的波形控制逆变器输出共模电压的幅值最大约20V，近 1 /6抑制直流母线电压，与传统的PWM模式相比，减少了约50%最大输出共模电压的逆变器。

实验结果表明，对称波形的特异性和不影响控制策略来消除这一原则，减少谐波电压逆变器的中性点电位平衡共模输出电压、电流波形和输出电压满足的要求。

3 结论

为了控制中点电压平衡，有效降低共模电压的输出电能显著提高3L -质量anpc光伏并网逆变器的输出能量。该模型的三相逆变器的anpc 3L -光伏逆变器输出矢量的关系，分析了影响开关矢量对应的中性点电压的解决方案，共模电压的产生和载体，然后提出了一种改进的PWM控制策略，在该控制策略是在第一开关状态的动态的每个周期的过渡策略，另一个小矢量和位移矢量小的相同位置上，有效降低谐波的影响线电压模式输出电压通用逆变器消除。滞后一期的动态，根据中点电压的PWM波形，从而有效地控制中点电压平衡。最后，仿真和实验验证逆变器的有效性策略。该装置可以增加开关损耗的两个开关周期，需要进一步研究多电平逆变器。所提出的方法可以扩展到其他拓扑结构和一个更高的水平。

参考文献

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