【《光伏并网逆变器拓扑结构与故障机理分析概述》4500字】

光伏并网逆变器拓扑结构与故障机理分析概述目录TOC\o"1-3"\h\u2822光伏并网逆变器拓扑结构与故障机理分析概述 [11]。综上所述，将光伏逆变器主电路中的IGBT开路故障作为研究对象，通过分析IGBT开路故障各类情形与相应的输出信号波形之间的对应关系，进而实现光伏逆变器IGBT开路故障的诊断与分析。1.4.2光伏逆变器IGBT开路故障分类及拓扑分析在1.3节中，对光伏系统中逆变器的故障情况做了分类。从现有的故障统计来看，光伏逆变器常见故障主要集中于功率开关器件上，也就是每相的IGBT元件。而IGBT损坏引发的逆变器开路故障是潜在危害性大而又较难以快速识别判断的一类故障。本节以两电平逆变器拓扑为例来说明逆变器开路故障各类情形下的拓扑结构。对两电平光伏逆变器IGBT开路故障来说，可以将其分为4个大类，分别是单管开路、同相桥臂两管开路、同侧桥臂两管开路和交叉桥臂两管开路，可进一步细分为21个小类，为便于后续分析，将正常运行也视为一类特殊的故障状态，则共有22类故障情形，如表1.2所示。表1.2光伏逆变器IGBT开路故障类型分类Tab1.2TypeclassificationofphotovoltaicinverterIGBTopencircuitfault故障类型故障开关管故障编号故障类型故障开关管故障编号正常运行无1同侧两管开路VT1、VT512单管开路VT12VT3、VT513VT23VT4、VT614VT34VT4、VT215VT45VT6、VT216VT56交叉两管开路VT1、VT617VT67VT1、VT218同相两管开路VT1、VT48VT3、VT419VT3、VT69VT3、VT220VT2、VT510VT5、VT421同侧两管开路VT1、VT311VT5、VT622单开关管开路。这也是逆变器最为常见的故障，往往由于过压、过流等原因，造成某个开关管烧毁，引起单个开关管开路。开路后，逆变器的拓扑结构如下图1.5所示。图1.5VT4单管开路故障拓扑结构图Fig1.5VT4single-tubeopencircuitfaulttopologydiagram同相桥臂两管开路。即某一相对应桥臂上，两个开关管同时开路。此时逆变器变为两相运行，如下图1.6所示。图1.6VT1、VT4同相桥臂两管开路故障拓扑结构图Fig1.6VT1andVT4in-phasebridgearmsopencircuitfaulttopologicaldiagram同侧桥臂两管开路。此时逆变器中某两相的上桥臂或下桥臂，两个开关管发生开路，开路后的模型如下图1.7所示。图1.7VT4、VT6同侧桥臂两管开路故障拓扑结构图Fig1.7VT4andVT6same-sidebridgearmopencircuitfaulttopologicaldiagram交叉桥臂两管开路。即逆变器其中一相的上管（或下管）与另一相的下管（或上管）同时发生开路故障，如下图1.8所示。图1.8VT3、VT4交叉桥臂两管开路故障拓扑结构图Fig1.8VT3andVT4cross-armopencircuitfaulttopologydiagram1.5小结本章首先对带LCL型滤波器的光伏逆变器的拓扑结构和数学解析模型进行介绍分析。然后在其数学解析模型的基础上提出了电流双闭环控制策略。同时，从多个角度对逆变器故障进行分类，归纳出了光伏逆变器中常见的故障类型及其外在表