单极性SPWM.pdf

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1、第45卷第1期电力电子技术Vol.45，No.12011年1月PowerElectronicsJanuary2011基于单极性SPWM控制的并网逆变器的研究孙继健，肖岚（南京航空航天大学，自动化学院，江苏南京210016）摘要：光伏并网发电技术已经成为新能源利用的一个重要方向，并网逆变器是光伏系统的核心部件，因此高质量逆变电源成为研究的重点。单极性并网逆变器相对于双极性并网逆变器损耗低、谐波小、电磁干扰小，因此更适合用于并网逆变控制。这里分别介绍了两种单极性调制原理，并通过谐波关系图和仿真验证了单极性倍频控制下进网电流具有较小的THD，同时详细分析了普通单极性控

2、制下进网电流过零畸变的原因。关键词：并网逆变器；谐波；过零畸变中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000-100X（2011）01-0071-03ResearchonGrid-connectedInverterBasedonUnipolarSPWMControlSUNJi-jian，XIAOLan（NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China）Abstract：PVgrid-connectedpowergenerationisthetrendatpresentinthe

3、world，andthegrid-connectedinverteriscorepartofPVpowergenerationsystem，sohighqualityinverterisimportant.Theunipolarspwmconverterhaslowerloss，lowerharmonicsandlowerEMIthanbipolarspwminverter.Sounipolarspwmcontrolisfittobeusedingrid-connectedcontrol.Twocontrolmethodsarestudied.According

4、totheharmonicsgraphandsimulation，thegrid-connect-edcurrentofunipolarSPWMcontrolhaslowerTHD.Theoscillationreasonofgrid-connectedcurrentbasedonbipolarSPWMcontroloccurringonthezeropointofsinewaveisanalyzedindetails.Keywords：grid-connectedinverter；harmonics；distortiononthezeropoint1引言电路拓

5、扑，由全桥4个开关管组成的2路桥臂、滤波器、光伏电池、电网构成。单极性调制方式分为逆变器做为太阳能电池阵列与交流配电系统普通单极性和单极性倍频两种。间进行能量变换的中间环节，其安全性、可靠性、逆变效率、制造成本等因素，对光伏发电系统的整体经济效益具有重要作用[1]。因此，高质量逆变电源已成为电源技术的重要研究对象。逆变器中最成熟的全桥逆变器，其控制方式分为双极性和单极性两种，与前者比较，后者具有损耗低、电磁干扰小、开关谐波小等优点[2]。由于2.1普通单极性调制方式的工作原理积分作用的影响，普通单极性控制的逆变器会存图2示出普通单极性调制原理。在过零点附近的振荡

6、，而单极性倍频控制在抑制过零点振荡方面有一定优势，基本可做到过零点的平滑过渡。为提高逆变器的输出波形质量，对比分析了单极性的两种调试方式，分析过零点附近振荡产生的原因，并给出相应的仿真和实验验证。2电路拓扑及调制方式图1示出单极性SPWM光伏并网逆变器的主定稿日期：2010-06-25作者简介：孙继健（1985－），女，河北廊坊人，硕士研究生，在ur正半周期，VQ1导通，此时VQ2关断，研究方向为新能源并网技术。VQ3，VQ4高频互补工作，当ur＞uc时，VQ4导通，71第45卷第1期电力电子技术Vol.45，No.12011年1月PowerElectronic

7、sJanuary2011VQ3关断；当ur＜uc时，VQ4关断，VQ3导通；在ur的示意图。单极性倍频SPWM输出uab为：负半周期，VQ1关断，VQ2导通，VQ3，VQ4高频互补，E，θlk1＜ωt＜θlk2，θrk2＜ωt＜θrk1，0＜ωt＜π，动作，当ur＞uc，VQ3导通，VQ4关断；当ur＜uc时，uab（ωt）=π-E，θlk1＜ωt＜θlk2，θrk2＜ωt＜θrk1，0＜ωt＜2π（4），VQ3关断，VQ4导通。，0，其他2.2单极性倍频调制方式的工作原理U（n）表达式与式（3）类似，但k∈[1，n]。单极性倍频SPWM调试方式[4]包含两组u

8、与c-uc，一个调制波u