光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁干擾技術(shù)研究

【摘要】：隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,離網(wǎng)逆變裝置的應(yīng)用越來越廣泛,其電磁兼容問題也引起了更多的關(guān)注。本文研究了基于光伏離網(wǎng)逆變裝置的傳導(dǎo)EMI相關(guān)問題,主要包括光伏離網(wǎng)逆變裝置的設(shè)計(jì)和傳導(dǎo)EMI試驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建,交流、直流線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的校準(zhǔn)補(bǔ)償以及傳導(dǎo)EMI機(jī)理分析和噪聲抑制這幾個(gè)方面的內(nèi)容。 論文首先闡述了電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)論述了離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的干擾機(jī)理和抑制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。選取傳統(tǒng)的兩級(jí)式逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu),構(gòu)建了基于BOOST升壓電路的單相離網(wǎng)逆變系統(tǒng),分析了SPWM控制的基本原理。結(jié)合頻譜儀、AC-LISN、DC-LISN、噪聲分離網(wǎng)絡(luò)等測試儀器,構(gòu)建了一套完整的傳導(dǎo)EMI測試平臺(tái),能夠分別測量DC-DC變換模塊,DC-AC輸出端口及負(fù)載端處噪聲,以便于對(duì)比分析各種噪聲的機(jī)理特征。 論文重點(diǎn)研究了線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN)的校準(zhǔn)技術(shù)。對(duì)于交流噪聲測量,往往采用AC-LISN。本文結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6113.102-2008全面系統(tǒng)地描述了AC-LISN的性能,歸納提出了AC-LISN的計(jì)量特性參數(shù),結(jié)合MATLAB仿真研究生了AC-LISN四個(gè)主要參數(shù)的高頻特性模型,給出了相應(yīng)參數(shù)在測量中的校準(zhǔn)方法,以及外界干擾如金屬板件影響等特殊情況的處理方式。對(duì)于直流側(cè)噪聲測量,往往采用DC-LISN,本文闡明了光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)直流噪聲的測量方法,分析了在直流噪聲的測量中測量儀器等可能產(chǎn)生的相應(yīng)影響,結(jié)合波反射和S參數(shù)理論研究了DC-LISN測量校準(zhǔn)技術(shù),主要包括DC-LISN在插入損耗、內(nèi)阻抗測量中的校準(zhǔn)應(yīng)用,同時(shí)分析了波的二次反射作用并給出了相應(yīng)的校準(zhǔn)補(bǔ)償公式。 此外,本文分析了逆變系統(tǒng)中DC-DC及DC-AC環(huán)節(jié)中各自噪聲的產(chǎn)生機(jī)理,并給出了對(duì)應(yīng)的噪聲模型。研究了光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI噪聲抑制技術(shù),分析了電阻、電容、電感的高頻特性,研究了共模扼流圈、磁珠、鐵氧體磁環(huán)等在噪聲抑制中的作用。重點(diǎn)闡明了濾波器的設(shè)計(jì)和緩沖電路在傳導(dǎo)噪聲抑制中的作用。針對(duì)制作的光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)模塊分別設(shè)計(jì)交流EMI和直流EMI濾波器,以使對(duì)應(yīng)模塊噪聲滿足標(biāo)準(zhǔn)GB9254-2008限值的要求。 【關(guān)鍵詞】：光伏離網(wǎng)逆變 傳導(dǎo)電磁干擾 噪聲機(jī)理 AC-LISN DC-LISN 校準(zhǔn)補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 電磁兼容概述9-10
• 1.2 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)10-11
• 1.3 線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)校準(zhǔn)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI機(jī)理及抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.5 本課題研究的內(nèi)容和意義14-16
• 第2章 光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及傳導(dǎo)EMI測試平臺(tái)構(gòu)建16-25
• 2.1 逆變系統(tǒng)的主要組成形式16-19
• 2.1.1 單相離網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇16-17
• 2.1.2 脈寬調(diào)制控制原理分析17-19
• 2.2 逆變系統(tǒng)的構(gòu)建19-23
• 2.2.1 DC-DC升壓環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)19-21
• 2.2.2 DC-AC主電路及濾波的實(shí)現(xiàn)21-23
• 2.3 逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI測試平臺(tái)構(gòu)建23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 AC-LISN校準(zhǔn)技術(shù)研究25-37
• 3.1 AC-LISN校準(zhǔn)技術(shù)的理論分析25-32
• 3.1.1 線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)定義25
• 3.1.2 線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)等效原理圖25-26
• 3.1.3 寄生參數(shù)建模26
• 3.1.4 測量特性參數(shù)的定義說明26-28
• 3.1.5 特性參數(shù)公式推導(dǎo)28-30
• 3.1.6 接地和外界金屬板作用的分析30-32
• 3.2 基于寄生參數(shù)分析的MATLAB仿真32-36
• 3.2.1 分壓系數(shù)的MATLAB仿真32-33
• 3.2.2 隔離度的MATLAB仿真33-34
• 3.2.3 串?dāng)_的MATLAB仿真34-35
• 3.2.4 阻抗的MATLAB仿真35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 DC-LISN校準(zhǔn)技術(shù)研究37-49
• 4.1 逆變系統(tǒng)直流側(cè)傳導(dǎo)EMI測試系統(tǒng)構(gòu)成37
• 4.2 逆變系統(tǒng)直流側(cè)傳導(dǎo)EMI產(chǎn)生原因及影響分析37-38
• 4.3 S參數(shù)的定義及測試原理38-42
• 4.3.1 S參數(shù)的基本定義38-39
• 4.3.2 基于S參數(shù)的內(nèi)阻抗測試原理39-42
• 4.4 波反射理論42-43
• 4.5 校準(zhǔn)技術(shù)的測試應(yīng)用43-46
• 4.5.1 基于A參數(shù)的DC-LISN插入損耗測量43-44
• 4.5.2 基于S參數(shù)的DC-LISN內(nèi)阻抗測量44-45
• 4.5.3 基于S參數(shù)的光伏發(fā)電端內(nèi)阻抗測量45-46
• 4.5.4 基于S參數(shù)的逆變主電路及控制端內(nèi)阻抗測量46
• 4.6 波反射的校準(zhǔn)補(bǔ)償46-48
• 4.7 本章小結(jié)48-49
• 第5章 光伏離網(wǎng)逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI診斷與抑制研究49-67
• 5.1 逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI機(jī)理分析49-53
• 5.1.1 DC-DC環(huán)節(jié)噪聲機(jī)理分析49-51
• 5.1.2 DC-AC環(huán)節(jié)噪聲機(jī)理分析51-53
• 5.2 逆變系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI抑制技術(shù)研究53-61
• 5.2.1 濾波元器特性研究54-56
• 5.2.2 濾波器56-59
• 5.2.3 緩沖電路抑制效能研究59-61
• 5.3 逆變系統(tǒng)交流側(cè)傳導(dǎo)EMI抑制實(shí)例61-64
• 5.3.1 交流EMI測試結(jié)果及干擾機(jī)理分析61-62
• 5.3.2 交流EMI抑制措施及抑制結(jié)果62-64
• 5.4 逆變系統(tǒng)直流側(cè)傳導(dǎo)EMI抑制實(shí)例64-66
• 5.4.1 直流EMI測試結(jié)果及干擾機(jī)理分析64
• 5.4.2 直流EMI抑制措施及抑制結(jié)果64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)67-68
• 6.1 論文總結(jié)67
• 6.2 研究展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果71-72
• 致謝72

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