传统能源日益枯竭,可再生能源逐渐兴起,其中太阳能取之不尽用之不竭,因此光伏并网发电技术得到了迅速发展。传统带隔离变压器的光伏并网系统,可实现光伏电池组件和电网的隔离,无漏电流产生问题,但变压器体积大、质量重、成本高、效率低,因此无变压器隔离的并网逆变器有明显优势。但取消电气隔离后,并网逆变器与光伏电池板的寄生电容以及电网构成共模回路,若系统的共模电压存在高频脉动,则会在回路中产生很大的漏电流。漏电流的产生会带来传导和辐射干扰,增加了进网电流谐波以及损耗,甚至危害人身安全[1-5]。

就移动互联网中存在的日益膨胀边界网关协议(BGP)路由表的问题，LISP架构设计了全新的网络结构来分离位置和标识。该架构的中心思想是将之前的IP地址分开终端的身份和位置信息，把IP地址在语义上划分成身份标识(EID)和位置标识(RLOC)两个空间。

各国学者在抑制漏电流方面探索研究了很多新型拓扑,主流思想是续流阶段使光伏直流侧与电网交流侧解耦,以切断漏电流的流通路径。最具代表性的分别是SMA公司的H5拓扑和Sunways公司的HERIC拓扑。文献[6]在Heric拓扑上进行了改进,简称HB-ZVR拓扑,其增加了一定数量的二极管,然而相比于Heric拓扑,该电路在续流阶段多流经了一个二极管,导致成本增加,效率也有所降低。文献[7]中提出一种新型H6拓扑,新增二极管D1和D2代替拓扑中S3和S5自身的反并联二极管续流,可分开选取开关管和二极管进行效率优化,但需选用价格较昂贵的器件,如碳化硅二极管等,器件成本增加。文献[8-10]介绍了带直流旁路的全桥逆变器,交流侧电流纹波小,降低逆变器的损耗。但在直流侧必须通过分裂电容提供中点。文献中未提及该问题的影响和解决途径,这无疑加大了控制的难度。文献[11]提出的拓扑可采用倍频SPWM调制方式,但其开关管之间需要设置复杂的死区时间,导致逆变器的运行可靠性降低。

本文针对上述文章中的问题做出改进,提出一种新型的单相无变压器七开关光伏并网逆变器(H7拓扑)。该逆变拓扑通过对称结构间歇工作,解决了开关器件的热平衡问题,简化了散热设计的难度。H7拓扑可实现单极性SPWM或倍频SPWM两种调制方式。当其采用倍频调制方式时,它的等效工作频率是器件开关频率的两倍,一方面可以减小输出电流纹波,降低并网电流谐波含量和THD,提高并网电能质量;另一方面可以提高输出电压载波频率,降低滤波电感感值,使输出滤波器的体积和损耗下降。

1 无变压器逆变器漏电流产生机理

图1系统的共模电压表达式为

ucm=(uAN+uBN)/2

(1)

图1 全桥无变压器型光伏并网发电系统

逆变电路工作时存在功率传输和交流侧电感续流两种电路模态:功率传输模态时,A、B 两点分别与直流输入侧的正极P、负极N相连,此时,共模电压恒定为直流电压的一半;续流模态时,功率器件将A、B 两点短接,为保持共模电压不变,A、B两点必须与直流的正极P、负极N断开,且恒定为直流电压的一半,图2为该阶段示意图。传统的全桥电路受到结构的限制,无法实现交流侧与直流侧的电气解耦,导致系统的共模电压ucm不恒定。

对灌区进行现代化管理，建立现代化的管理机制。充分调动相关人员的工作积极性，提高相关管理人员的专业水平，促进灌区朝着现代化灌区建设发展。

图2 续流阶段工作示意图

2 新型H7拓扑结构与工作模态

2.1 H7电路结构

H7拓扑结构如图3所示,图3中:Cdc为直流输入母线侧的滤波电容,S1～S4为全桥电路开关管;S5、S6为直流侧解耦开关管。S7开关管为续流回路提供通道;L1与L2为对称的并网滤波电感。

图3 H7逆变器拓扑

图4为对应的调制策略,电网电压正半周,S1、S4、S5、S6由高频信号触发控制,同时导通和关断,S7则由与其互补的高频信号触发控制。电网电压负半周,S2、S3、S5、S6由高频信号触发控制,同时导通和关断,S7则由与其互补的高频信号触发控制。

图4 单极性SPWM调制方式

2.2 单极性SPWM调制下H7的工作模态

图5列出了新型H7拓扑的 4 个工作模态。其中图5(a)、5(b)和5(c)、5(d)分别为进网电流正半周和负半周的功率传输模态、续流模态。

功率传输模态1 电网电压ug为正,开关管S1、S4、S5、S6导通,S2、S3、S7关断。进网电流ig>0,依次流过S5、S1、并网电感L1、电网ug、并网电感L2、S4、S6。此时共模电压表达式为

(2)

当ig<0时,模态3和4的电路特性与模态1和2分别对应。通过以上论述,系统的共模电压ucm在4种模态中始终恒定为直流输入电压的一半,抑制了共模漏电流。

(3)

续流模态2 开关管S7导通,S1～S6关断。续流回路的进网电流ig>0,流经S7、S2的反并联二极管、并网电感L1、电网ug、S3的反并联二极管。此时,A、B两点通过S7短接,A点电位由UdcV下降,B点电位由0 V上升,最终这两点稳定为0.5UdcV。此时,共模电压的表达式为

在信息技术的支撑下，现代教学中学生和教师的关联方式由树状转变成了网状，增进了学生和老师之间以及学生之间与学习相关的信息流动。课堂教学关注共同在场的情景下的学习过程，泛在的教学活动作为课堂的延伸，可以更好地完成认知与记忆。

图5 H7电路的工作模态

图6 倍频SPWM调制方式

2.3 倍频SPWM调制下H7的工作模态

本文提出的新型拓扑可以实现其他无变压器型并网逆变拓扑不易实现的倍频SPWM调制方式,具体调制方式如图6所示。其中ug1是正向正弦调制波,ug2是与ug1相差180°的反向正弦调制波。

2017年开始，李高明扎实推进他的品牌策略，跑遍了沿海省份，拿了他觉得最有价值、最有市场前景的产品到他位于螺蛳湾国际商贸城的店铺总店售卖。今年6月份，他又在昆明春城路上开设了哈尼染的形象店，直接面对客户做品牌宣传。

倍频SPWM调制方式使逆变器输出的三电平电压频率是开关频率的两倍,具有6种工作模态。除单极性SPWM调制的4种工作模态外,新增了正半周工作的模态5和负半周工作的模态6,如图7所示。

图7 H7电路倍频调制时增加的两种状态

其工作过程简要分析如下:

1.5.2 土壤类型可分度分析 为了验证分类训练样本的准确性和分类系统的合理性，采用两种分类模板评价方式对土壤分类进行判别。首先，用分类预警评价的方式对训练的分类模板进行定性的预警评价，结果显示预分类的结果与参考图像基本吻合。其次，使用可能性矩阵对分类模板进行定量评价，结果显示误差矩阵值为82.3%。

格栅坝是拦挡坝的一种特殊形式，它可以采用圬工坝上留窄缝孔洞等形式，也可用钢杆件或混凝土杆件组装或安置。在圬工墩台间亦可采用桩式或A字形三脚架式的桩林坝，还可采用钢索网状坝，它的主要作用是拦住大石块或林木，而将洪水或泥流排出。

续流模态5 由模态1转为模态5时,开关管S1仍然导通,其余开关管转为关断,正向电流经过S1、L1、ug、L2、S3的反并二极管续流。理想条件下,A点电位由UdcV下降,B点电位由0 V上升,直至两者电压相等为0.5UdcV。由于开关管S5、S6关断,逆变器直流侧与交流侧完全解耦,逆变输出零电平,uAB=0 V。

续流模态6 由模态3转为模态6时,开关管S2仍然导通,其余开关管转为关断,负向电流经过S2、S4的反并二极管、L2、ug、L1续流。理想条件下,A点电位由0 V上升,B点电位由UdcV下降,直至两者电压相等为0.5UdcV。同样,uAB=0 V。

上述分析表明,H7电路新增的两种工作模态在保证逆变电压正常输出的同时,均满足共模电压为常量的无共模漏电流条件。

各向异性扩散模型是国外学者Perona和Malik根据热传导方程建立的[13]。其去噪的基本思想是在尺度区域内对图像进行去噪，而在边缘区域减少不必要的平滑。在用各向异性扩散模型进行图像去噪时通过采取梯度微分算子对图像的边缘进行检测，因而这种去噪算法很好地将图像去噪与图像边缘检测统一到各向异性模型中。通过数学分析，各向异性模型在本质上就是变化的热扩散偏微分方程：

H7的倍频SPWM 控制电路中,S7的开关动作需与S5、S6开关动作之间加入死区时间,否则会引起母线电容输出短路,但与全桥结构(S1～S4)的开关动作之间无需加入死区时间。设置死区方式简单,有助于运行可靠性提高。

3 仿真与实验结果分析

3.1 仿真结果与电路比较

从拓扑结构方面将三者进行比较。H5电路中使用的器件数最少。但其电路上半部分的功率器件S1、S3、S5持续工作,造成电路热量不平衡,使这3个管子的寿命缩短,同时降低了系统的可靠性。H6电路通过多增加一个开关管S6形成对称结构,减小了上半部分开关管的压力,避免了 H5电路中存在的问题,但在增加成本的同时并没有改善漏电流的抑制效果。H7拓扑不仅继承了H6的优点,且性能进一步提升。图9为三者在相同条件下的性能比较图。图9(a)中的H5、H7进网电流波形几乎重合,放大图中可看出过零点处H5的进网电流发生畸变,而H7未发生畸变,结合表2中的第2列可知H7(倍频SPWM)的THD最小、H7(单极性SPWM)次之,H5、H6较大。可见倍频SPWM调制极大地降低了并网电流谐波含量和THD,提高了并网电能质量。图9(b)分别为3种电路的漏电流波形,比较波形的峰值和平滑度,结合表2中第3列漏电流RMS值,比较得出H7(单极性SPWM)的漏电流效果最优、H7(倍频SPWM)次之,H5、H6效果较差。

表1 仿真与实验样机主要参数

参数取值额定输入电压Udc/V400额定功率/W2000电网电压和频率220V/50Hz直流母线电容Cdc/μF9000滤波电感L1、L2/mH6电池板寄生电容CPV/nF100开关频率/kHz16

图8(a)、图8(b)、图8(c)分别为H7电路工频下的并网电压ug和并网电流ig、桥臂中点电压uAN、uBN和共模电压ucm、对地漏电流ILeak。图8(b)中共模电压ucm基本保持200 V恒定,(c)中H7拓扑结构的对地漏电流峰值仅为60 mA。可见仿真结果与理论分析相一致,验证了该拓扑漏电流抑制性能优越。

图8 H7的仿真结果

首先通过仿真验证H7电路的正确性,并且将其与文献[9,11]中的H5、H6拓扑进行比较分析,从进网电流总谐波失真及漏电流抑制效果等方面,可比较得出H7拓扑的优越性。表1给出了仿真主要参数。

图9 H5、H6、H7仿真比较

表2 H5、H6、H7仿真结果比较

拓扑类型进网电流ig总谐波失真THD/%漏电流RMS值H51．875879．94014H61．852269．71401H7(单极性SPWM)1．732174．58302H7(倍频SPWM)1．126225．06672

3.2 实验结果

[8] 肖华锋,杨晨,谢少军. 基于改进型全桥电路的非隔离光伏并网逆变器[J]. 中国电机工程学报,2011,31(3):40-46.

图10 H7实际电路图

图11 工频周期的uAN、uBN

图11(a)、图11(b)分别给出了H5和H7电路uAN、uBN的实验波形,H5的共模电压存在高频振荡,而H7共模电压高频振荡较弱,几乎恒定。图12对H5和H7电路的漏电流波形进行了比较,其中 H5的漏电流含有较多的高频扰动,其峰值为100 mA,而H7的漏电流高频扰动小,峰值仅为60 mA,实验结果与仿真结果相一致。

图12 H5、H7的漏电流波形

4 结论

本文首先分析了传统无变压器型光伏逆变电路中存在漏电流的问题,提出了H7逆变拓扑。其次详细叙述了所提拓扑的工作原理、脉宽调制策略、关键电路设计。最后通过仿真及实验比较分析了 H5、H6、H7拓扑,与H5等传统电路相比,本拓扑有利于热应力均衡,具有更好的对地漏电流抑制能力,适合应用在单相无变压器型光伏并网系统中。

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姜黄素对体内外骨肉瘤细胞增殖和侵袭的影响及其机制研究 ………………………………………………… 颜 泉（7）：918

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为进一步验证H7的特性,搭建了2 kW的实验平台,如图10所示。分别对H5以及H7电路的特性进行了比对。

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廖志凌(1971-),男,湖南衡阳人,江苏大学电气学院,博士,教授,主要研究方向为太阳能光伏利用转换技术等,liaozhiling@ujs.edu.cn;

安全约束最优潮流的实用模型及故障态约束缩减方法//郭瑞鹏,边麟龙,宋少群,余秀月,汤伟,杨铖//(13):161

丁蔓菁(1991-),女,江苏泰州人,江苏大学电气学院,硕士,主要研究方向为光伏并网逆变器,1518759629@qq.com。

水泥混凝土及沥青混凝土是公路施工主要用料，不同施工材料应用于实际施工中各有劣势及优势。针对于路面施工质量而言，混凝土自身存在一定要求，可降低施工成本、缩短工期，所以裂缝的情况很少会出现。除此之外，沥青混凝土路面施工中，不当的材料选择必定影响到建筑周期[1]。总体上来说，因受到季节因素的影响以及施工条件自身较为严格，必然会影响后续施工的进行，会出现很多问题。水泥混凝土施工容易出现裂缝的情况，自身有稳定性高的特点，严重影响后续施工。另外的一个关键性影响因素是施工中的路面硬化问题。例如：当施工中混合材料沥青含量低，则会造成路面位置移动、路面坑洞以及膨胀等问题，对施工的质量及进度产生严重影响。

再由式(6)可求出“二遥”终端模块数量k1,当k1=0时,即为全部安装“三遥”终端模块;当k2=0时,即为全部安装“二遥”终端模块。