光伏并网微逆变器电磁兼容研究

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光伏并网微逆变器系统由于具有效率高、体积小、功耗低、可靠性高、升压比高、寿命长等优点,目前已广泛应用于家庭住宅及小型电站中。但由于其工作在大电流的开关状态下,电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)性问题相当突出。传统的设计理念已无法适应用电设备高转换效率、低待机损耗、低电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)的发展趋势,这就造成了EMC问题以及由其引发的一系列电路稳定性问题,这将成为光伏并网微逆变器设计工作的重点。  本文以广泛应用于光伏并网微逆变器的交错并联反激变换器为研究对象,从交错并联反激变换器EMI产生机理、硬件电路与数字电路改进、倍周期分岔现象分析及利用混沌控制方式来提高光伏并网微逆变器 EMC性能等方面入手,对该系统的电磁兼容进行了理论分析和仿真研究。  首先分析了微逆变器系统的不稳定性及谐波问题,研究了光伏并网微逆变器EMI的产生机理,包括交错并联反激变换器、高频变压器、输出整流二极管与耦合通道中的EMI。进而从抑制干扰源、切断传播途径及系统抗干扰方面对传统的硬件电路进行了优化。其次,建立了光伏并网微逆变器的交错并联反激变换器的离散迭代映射方程,对其输入电压与输出电容的倍周期分岔图进行仿真,并与单端反激变换器的倍周期分岔图进行对比分析,确定了系统稳定运行下的最优参数值。最后,采用了以斜坡电压为扰动的参数扰动法(Ott E,Grelogi C,Yorke J.A,OGY)对其混沌现象进行控制,并对控制前后变换器的电容电压、电感电流及相空间轨迹进行Matlab/simulink仿真分析,仿真结果表明参数扰动法能增强其EMC。
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