单相单级升降压逆变器的拓扑分析与比较

传统能源的快速消耗使新能源得以快速发展,其中以光伏发电尤为引人瞩目。作为光伏发电系统能量转换与控制核心的光伏逆变器,是将光伏阵列输出的直流电转换成交流电并注入到电网的电力装置。其拓扑结构的性能不仅决定着整个系统的发电效率,而且大大影响总体系统成本。作为快速发展的分布式光伏发电系统,单相单级升降压逆变器具有成本低、效率高、结构简单的优点,成为主要的光伏逆变器。论文以5种典型的隔离型和非隔离型的单相单级升降压逆变器为研究对象,从拓扑结构、是否并网运行以及主要性能指标等方面进行了比较分析,说明了逆变器设计应综合考虑开关器件个数、高频工作器件数、工作对称性、EMI(电磁干扰)以及系统效率等因素,指出未来单相单级升降压逆变器的低EMI干扰、低成本、高效率以及高可靠性的发展趋势。

一种新型单相三开关光伏并网逆变器研究

光伏逆变器由于受外界因素以及逆变器的一些内在因素的影响,导致逆变器对输入电压的要求很严格。传统的逆变器加变压器的方法和多级级联的方法不能够妥善解决输入电压适应性的问题。为满足对大范围直流电压输入变化的适应性要求,同时实现光伏并网逆变器逆变与升压两个功能,提出了一种新型的单相三开关光伏并网逆变器拓扑。采用高频开关器件和反激变换器,替换了传统笨重的工频升压变压器,使得逆变器的体积、重量及成本降低,易于集成,且提高了变换效率。实时波形反馈技术的闭环SPWM(sinusoidal pulse width modulation)控制方法,可提供快速响应。通过一个小的交流滤波器可获得低谐波失真的正弦输出。对理论分析结果进行仿真验证,结果表明该新型单相三开关光伏并网逆变器具有拓扑简单,适应大范围直流输入电压变化,可靠性高等优点。