非隔离型并网光伏系统的研究

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1、万方数据ResearchonTransformerlessGrid-connectedPhotovoltaicSystemThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByNiMinghuaSupervisor:Prof.GuoQiangangFebruary2014万方数据万方数据摘要非隔离型并网光伏系统因其在效率、成本、重量和体积等方面的显著优势而受到广泛关注，并成为近年来的一个热点研究领域。本文以非隔离型并网光伏

2、系统为研究对象，对系统的控制策略、共模电流以及直流注入等关键理论与技术作了分析研究。本文系统地介绍了并网型光伏系统的组成及控制方式，建立了带前馈补偿环节的非隔离型并网光伏系统的数学模型，分析了几种常见控制策略的机理及其控制效果，在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型，对准比例谐振控制策略进行了系统的仿真研究，结果表明，准比例谐振控制策略能够实现频率波动情况下并网电流的无静差跟踪。针对非隔离型并网光伏系统中存在的共模电流问题，本文建立了新的单相和三相非隔离型并网光伏系统的共模等效模型，经过分析，给出了抑制共模电流的基本途径；分析了单相全桥拓扑在

3、单极性和双极性两种不同调制方式下的共模电流，并进行了仿真研究，结果表明，全桥拓扑在双极性调制方式下对共模电流具有明显的抑制作用；在研究现有的逆变器拓扑的基础上，提出了一种高效且能够有效抑制共模电流的改进型H6拓扑，给出了两种调制策略，并分析了该拓扑在这两种调制策略下的工作原理和特点，仿真实验证明了该拓扑的有效性。针对并网型光伏系统中逆变器对电网的直流注入问题，介绍了其产生的原因及危害；在研究现有解决方法的基础上，本文提出了一种简单有效且易于实现的直流注入控制策略——准比例谐振与积分联合控制策略，仿真研究表明，该策略能够有效消除并网电流中的直流分量。关键词:光伏

4、发电，并网，控制策略，共模电流，直流注入I万方数据AbstractTheresearchobjectofthisthesisistransformerlessgrid-connectedphotovoltaic(PV)system.Theexistingkeyissuessuchascontrolstrategy,common-modecurrentssuppression,andDCinjectionareanalyzedinthepaper.Itsummarizesthebackgroundandsignificanceoftheresearchtopic

5、,presentsthestate-of-the-artofbothinternalandinternationalgrid-connectedPVsystemtechnologyandthedevelopmentofgrid-connectedsystem,andanalyzesthemachanismoftransformerlessgrid-connectedphotovoltaicsystem.Basedonthecontroltheoryofgrid-connectedPVsystem,italsoconstructsequivalentmodels

6、withfeedforwardcontrolmodule,analyzesindetailseveralcommoncontrolstrategiesandvalidatestherealizationofno-steady-stateerrortrackonthegrid-connectedcurrentwithfrequencyfluctuationbythemodifiedproportionalresonantcontrol.Astothecommon-modecurrentsprobleminthenon-isolatedsystem,thispap

7、erbuildsnewcommon-modeequivalentmodelsforsingle-phaseandthree-phasetransformerlessgrid-connectedPVsystemandobtainsthebasicregularitiesofcommon-modecurrentssuppression.Astofullbridgetopology,itanalyzesandsimulatestheeffectsofvariousmodulationstrategiesoncommon-modecurrentssuppression

8、.Itanalyzesthepropo