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摘要
随着社会的进步和科技的发展，当今世界的主要能源石油资源已日趋枯竭，能源短缺问题已成为主要问题，寻找一种可替代的能源已迫在眉睫。太阳能作为一种可再生清洁能源，以其取之不尽，用之不竭的优点，在今后的日常生活中必将占据至关重要的地位。但是太阳能过于分散，为了更有效地利用太阳能，家用太阳能光伏发电系统必将得到广泛使用，而逆变器作为太阳能光伏发电系统的核心配件将具有无可比拟的重要作用。欧盟和中国作为最主要的能源消耗地区，对家用太阳能光伏发电系统都有较为深刻的认识，并且对光伏系列产品均有较为完善的认证体系。CQC认证和CE认证作为世界上最主要的认证体系，对家用光伏逆变器的发展有着不可小觑的影响。因此，研究家用光伏逆变器的CQC及CE认证显得至关重要。
本文研究了国内外逆变器的研究现状以及CQC及CE认证的要求，以及CQC及CE认证对光伏并网逆变器的EMC要求以及两者的不同之处，同时也研究了光伏系统的直流注入问题，对其产生的原因、原因和处理方法做了较为详细的说明。其次也研究了光伏逆变器的孤岛效应产生、危害，以及孤岛检测的原理、盲区及方法。最后着重对双向转换电源进行了EMC设计，主要是滤波设计使其符合CQC及CE认证的要求，其中包括了直流侧滤波器、交流侧滤波器以及EMI滤波器，并对它们的基本原理、种类及优缺点等进行了说明。
关键词：认证; 光伏逆变器；滤波；直流注入；孤岛检测
Abstract
With the development of society and the progress of the science and technology, the world main oil energy resources has become increasingly depleted, energy shortage has become main problems, the urgent need to find an alternative source of energy. Solar energy as a clean and renewable energy, with its inexhaustible, inexhaustible advantages, in the daily life of the future is bound to occupy a very important position. But solar energy are too scattered, in order to make more effective use of solar energy, household solar photovoltaic power generation system will get widely used. The inverter as the core parts of the solar photovoltaic power generation system will have an incomparable role. The EU and China as the main energy consumption areas, to household solar photovoltaic power generation system have a more profound understanding of, and of PV series has a relatively perfect system certification. CQC certification and CE certification as the world the main certification system, the development of household photovoltaic inverter has an impact should not be overlooked. Therefore, the research on the CQC and CE authentication of the household photovoltaic inverter is very important.
In this paper, the research status at home and abroad of the inverter and the requirements of CQC and CE certification, and CQC and CE certification of photovoltaic grid connected inverter EMC requirements and their differences. We also study the photovoltaic system of DC injection, do a detailed description of the reason, and that reason and processing method. Secondly, the generation and damage of the PV inverter, the principle, the blind zone and the method of the detection of the PV inverter are also studied. Finally emphatically the bi-directional switching power supply were EMC design, mainly is filter design to meet the CQC and CE certification requirements, including DC side filter, AC side filter and EMI filter, and describes their basic principles, types, advantages and disadvantages .
Key Words：certification; Photovoltaic inverter; Wave filtering; DC injection; Island detection
目录
第一章 绪论 1
1.1背景和意义 1
1.2 国内外光伏逆变器的研究现状 2
1.2.1 逆变器的分类 2
1.2.2 逆变器的发展 2
1.2.3 国内外逆变器认证的研究现状 2
1.3本文的研究内容 3
第二章 光伏逆变器的CQC及CE认证 4
2.1 认证的重要性 4
2.2 光伏逆变器的CQC认证 4
2.2.1 对逆变器电性能的要求 4
2.2.3 设备要求 5
2.2.4 测试项目 6
2.2.4.1 直流输入电压范围和过欠压测试 6
2.2.4.2 并网电流谐波测试 6
2.2.4.3 孤岛保护测试 7
2.2.4.4 输入过载保护测试 8
2.2.4.5 防反送电保护测试 8
2.3 光伏逆变器的CE认证 8
第三章 光伏系统的直流注入 11
3.1 直流注入产生的原因及其危害 11
3.1.1 直流注入产生的原因 11
3.1.2 直流注入的危害 11
3.2 虚拟电容法抑制直流注入 12
第四章 光伏逆变器的孤岛效应 17
4.1 孤岛效应的产生及其危害 17
4.2 孤岛检测原理 17
4.3 孤岛检测盲区 20
4.4 孤岛效应检测方法 21
4.4.1 被动式孤岛检测与保护 21
4.4.1.1 过压、欠压和过频、欠频检测 21
4.4.1.2 相位偏移检测法 22
4.4.2 主动式孤岛检测与保护 22
4.4.2.1 输出功率扰动法 23
4.4.2.2电压正反馈法 23
4.4.2.3 主动移频式检测法 24
4.4.2.4 主动移相式检测法 28
4.4.3 电网侧反孤岛检测法 29
第五章 双向转换电源的EMC设计 31
5.1 直流侧滤波器 31
5.1.1 直流侧滤波器的分类和比较 31
5.1.2 全桥逆变器型滤波器设计 31
5.2 交流侧滤波器 33
5.2.1并网滤波器分类和比较 34
5.2.2 SPWM逆变电路输出谐波分析 34
5.2.3 LCL型滤波器的设计 35
5.3 EMI滤波器 38
5.3.1 电磁兼容 39
5.3.2 电磁干扰 39
5.3.3 参数设定 40
5.3.3.1 插入损耗 40
5.3.3.2 漏电流 42
5.3.3.3 额定电压和额定电流 42
5.3.4 EMI滤波器设计 42
5.3.5 EMI滤波器参数的确定 44
5.3.6 EMI滤波器仿真 45
参考文献 47
致 谢 50
本文的研究内容
首先对光伏逆变器的CQC及CE认证做了较为详细的阐述，详细介绍了它的认证流程以及需要检测的项目，并对CQC和CE认证对光伏逆变器的EMC要求做了较为详细的阐述和比较说明，同时对两者的差异也做了简述。其次对光伏发电系统的直流注入问题产生的原因、危害、解决方法都做了较为详细的说明，也对光伏逆变器的孤岛效应的产生、危害、检测原理、检测盲区以及检测方法等做了较为详细的说明。同时对6kw功率48VDC/220VAC双向转换电源进行CQC及CE认证研究，并且分别查找到了CQC认证及CE认证的标准文件，并对现有的48VDC/220VAC双向转换电源进行EMC设计，主要是滤波设计，包括直流侧、交流侧及EMI滤波器，使产品基本符合CQC及CE标准认证要求。
