光伏并網(wǎng)逆變器軟開關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、在硬開關(guān)模式的逆變器系統(tǒng)中，功率開關(guān)器件IGBT的開通和關(guān)斷損耗在系統(tǒng)整體損耗中所占比例較大，軟開關(guān)技術(shù)的使用可以解決這一問題，提高逆變效率。本文在極諧振逆變器中采用零電壓轉(zhuǎn)換技術(shù)(ZVT)，開通和關(guān)斷時，對IGBT的電壓進行控制，使其電壓和電流沒有重疊不產(chǎn)生開關(guān)損耗。且每相橋臂均有一個輔助諧振單元，三相之間相互獨立，系統(tǒng)運行可靠性較高。輔助諧振單元的引入對主電路控制策略不影響，只需要增加對輔助單元的控制算法即可。
　　對零電壓極

2、諧振逆變器的工作原理進行了深入研究，分析了開通和關(guān)斷諧振過程的10個工作模式，推導(dǎo)了各階段元器件的電壓電流數(shù)學(xué)公式，并且在Matlab/Simulink軟件中搭建了仿真電路，實現(xiàn)了逆變器的零電壓ZVT切換。
　　針對輔助諧振單元傳統(tǒng)的定時控制策略無法適應(yīng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中直流側(cè)電壓在較大范圍內(nèi)變化、直流側(cè)電容分壓不平衡等工況，本文提出了一種新型的變時輔助諧振單元控制策略，可以進一步降低開通和關(guān)斷過程中各個元器件的諧振損耗，尤其是在關(guān)斷

3、時采用分階段投入輔助諧振單元，可以大大降低關(guān)斷損耗;在直流側(cè)電壓變化和電容分壓不平衡時，變時控制策略仍能確保逆變器主電路IGBT以ZVT方式切換，輔IGBT和二極管以ZCT零電流切換，均不產(chǎn)生開關(guān)損耗。
　　為搭建250kW三相光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)，進行了主、輔IGBT、快恢復(fù)二極管、分壓電容等器件的選型，對諧振電感和電容取值進行了嚴(yán)密的理論分析和計算，選出最為合適的參數(shù);并且計算了逆變器系統(tǒng)控制策略中的關(guān)鍵參數(shù)。并網(wǎng)部分設(shè)計了LC

4、L濾波電路和前饋解耦電流跟蹤環(huán)節(jié)，經(jīng)過大量的調(diào)試工作，確定出輸出電流諧波含量較低和動態(tài)響應(yīng)性良好的濾波電感、電容和PI調(diào)節(jié)器參數(shù)。
　　對硬開關(guān)、定時ZVT軟開關(guān)和變時ZVT軟開關(guān)三相并網(wǎng)逆變器三種模式進行對比仿真，從IGBT電壓和電流、諧振電感電流、逆變器側(cè)和網(wǎng)側(cè)電流諧波含量等方面進行分析，得出軟開關(guān)技術(shù)具有降低開關(guān)損耗，改善輸出電能質(zhì)量等優(yōu)勢，并且變時控制比定時控制的優(yōu)勢更為突出。在變時控制模式中，進行了改變諧振電感和電容的對