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《光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析太陽能并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)日益成為研究熱點，并網(wǎng)逆變器作為光伏陣列與電網(wǎng)的接口設(shè)備，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)決定著整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的效率和成本，是影響系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠運行的關(guān)鍵因素。由于光伏并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)拓?fù)浞N類眾多、性能特點各異，其原理分析和性能比較：對于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理選擇、提高系統(tǒng)效率和降低生產(chǎn)成本有著極其重要的意義。1.按有無變壓器分類根據(jù)系統(tǒng)中有無變壓器,光伏并網(wǎng)逆變器可分為無變壓器型(Transformerless)、工頻變壓器型(Line-FrequencyTransformer,LFT)和高頻變壓器型(High-FrequencyTransformer,HFT)三種.圖1是
2、采用工頻變壓器型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),變壓器置于工頻電網(wǎng)側(cè),可有效阻止電流直流分量注入電網(wǎng).高頻變壓器型中的變壓器一般可放置在兩個地方,如圖2所示.圖2(a)是把高頻變壓器置于DC-AC變換器內(nèi);圖2(b)是把高頻變壓器置于DC-DC變換器內(nèi),兩種方式均可實現(xiàn)隔離功能。圖工頻電壓器型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖圖a圖b圖2高頻變壓器型的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖工頻變壓器(LFT)與高頻變壓器(HFT)相比,體積大、重量重、價格上也無優(yōu)勢,因此,在有變壓器拓?fù)浞桨傅倪x擇中,一般傾向于采用HFT來實現(xiàn)升壓和隔離的功能.為了盡可能地提高光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的效率和降低成本,在直流母線電壓足夠高時,也可采用不隔離的無變壓器型拓?fù)浞桨?。由于輸入與輸
3、出之間無電氣隔離,無變壓器型拓?fù)洚a(chǎn)生的對地漏電流成為一個需要解決的技術(shù)難題光伏模塊存在一個隨外部環(huán)境變化而變化且范圍很大的對地寄生電容,其容值在0.1～10nF之間,所以由許多光伏模塊串并聯(lián)構(gòu)成的光伏陣列對地寄生電容變得更大,從而可能導(dǎo)致相當(dāng)大的對地漏電流.較大的對地漏電流一方面會嚴(yán)重影響變流器的工作模式;另一方面也會給人身安全帶來威脅。1.2??按功率變換級數(shù)分類按照功率變換的級數(shù)分類，并網(wǎng)逆變器一般可分為單級式(Single-StageInverter)和多級式(Multiple-StageInverter)兩種拓?fù)浞桨?如圖3所示。圖單極式圖多級式圖3(a)所示為單級式逆變器的結(jié)構(gòu)框圖，
4、它僅用一級能量變換就可以完成電壓調(diào)整和并網(wǎng)逆變功能，具有電路簡單、元器件少、可靠性高和高效低功耗等諸多優(yōu)點，所以在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下，單級式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將會是首選[7]。圖3(b)給出了三種多級式變流器(Multiple-StageInverter)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):DCDC-AC、DC-AC-DC-AC和DC-AC-AC.它們需要多于一級的能量轉(zhuǎn)換，其中前幾級中通常具備升降壓或電氣隔離的功能,最后一級實現(xiàn)逆變并網(wǎng)的轉(zhuǎn)換.DC-DC-AC為目前常用的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其前級為DC-DC變換器,用于實現(xiàn)電壓調(diào)整和MPPT功能；后級為DC-AC逆變器,用于實現(xiàn)輸出電流正弦化并網(wǎng)、孤島效應(yīng)檢測和預(yù)防等功能。該
5、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡化了每一級的控制方法，使得每一級可以專注于各自控制方法的質(zhì)量和效率。
