光伏并网发电系统电磁兼容研究

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随着环境污染的加大及传统能源的日益紧缺,改善能源结构与发展可再生新能源,提高电能的质量已经成为我国能源发展的战略性措施。近年来随着电力电子技术的进步及国家政策的扶持,太阳能发电以其资源丰富、无污染、建设周期短等优点引起了人们的广泛关注。由于太阳能并网系统中使用了大量的电力电子器件,使系统的电磁兼容性问题突显出来,成为工程及科研人员关注的焦点,随着并网系统的增加影响其兼容性变得更加重要。本文以6KVA三相光伏并网逆变器为研究对象,分析了逆变器系统主要干扰源、耦合途径及敏感设备,对逆变系统电磁兼容性做了详细设计。这些设计包括(1)电源系统差模和共模EMI滤波器的设计。(2)对系统的硬件电路和软件进行抗干扰设计;分析了PCB的基本特性及其布线原则,使其在设计PCB时得到了很好的运用;分析了系统的接地、屏蔽,为了达到良好的屏蔽效果对系统的外壳结构做了详细的设计;设计了浪涌电压保护电路。(3)详细分析了逆变系统谐波产生的机理及抑制,为了达到对其高次谐波较好的抑制效果,针对该系统设计了LCL滤波器,并用Matlab对设计的滤波器做了仿真。(4)随着系统频率的升高使开关管的损耗也逐渐增大,影响了整个系统的效率,为此着重分析了DSVPWM不连续调制模式,并把该调制模式运用到该逆变并网系统;在Matlab中做了仿真在硬件电路上测得了实际工作时的波形。通过降损的设计大大的减小了开关管损耗,提高了系统的效率。通过在6KVA并网逆变系统上的实验表明,经过电磁兼容设计后,提高了系统的抗干扰能力,增强了系统的稳定性。
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