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《光伏并網(wǎng)單相逆變器拓撲結構分析與比較.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第12卷第3期南京工程學院學報(自然科學版)Vo1.12.No.32014年9月JournalofNamingInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Sep.,2014文章編號:1672—2558(2014)03—0029—08投稿網(wǎng)址:http://xb.njit.edu.cn光伏并網(wǎng)單相逆變器拓撲結構分析與比較李先允,彭浩,劉海彬(1.南京工程學院,江蘇南京211167;2.常州博瑞電力自動化設備有限公司,江蘇常州213000)摘要:按照不同分類方式
2、,對單相逆變器拓撲結構進行分析,比較指出幾種常用拓撲形式逆變電路在功能、效率、成本上的優(yōu)點和不足之處.重點對帶有功率解耦電路的光伏并網(wǎng)單相逆變電路、H6逆變電路和前級boost+后級全橋逆變電路進行分析,介紹其中的工作原理、運行模式.最后,進行比較總結.關鍵詞:光伏并網(wǎng);單相逆變器;拓撲結構中圖分類號:TM46ComparingandAnalyzingTopologiesofSingle-PhasePhotovoltaicGrid-ConnectedInvertersLIXian—yun,PENGHa
3、o,LIUHai.bin(1.NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167,China;2.ChangzhouBoruiElectricPowerAutomationEquipmentsCo.Ltd.,Changzhou21300,China)Abstract:Thispaperanalyzesthetopologiesofsingle—phaseinvertersaccordingtodifferentclassificationmethods.Thecomp
4、arisonofvariousinvertertopologiesshowstheiradvantagesanddisadvantagesinfunctions,eficiencyandcosts.Thestudyfocusestheattentiononagrid—connectedinverterwithapowerdecouplingcircuit,H6invertercircuit,andamulti—stageinverterwithaboostcircuitandanH·bridgecir
5、cuit.Theworkingprincipleandrunningmodeareintroduced.Finally,theresultsfromtheanalysisarecomparedandsummarized.Keywords:grid·-connectedPVsystem;single-·phaseinverter;topology隨著世界能源需求不斷增加,作為清潔環(huán)保、分布廣泛的新能源,光伏發(fā)電技術正受到越來越多的研究.在光伏發(fā)電技術中,逆變器作為整個系統(tǒng)的核心器件,承擔著將光伏陣列發(fā)出
6、的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷娜蝿?,影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作效率、使用壽命和生產(chǎn)成本.為了提高并網(wǎng)逆變器的效率、可靠性、供電質(zhì)量等性能,各類拓撲結構被相繼提出.傳統(tǒng)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)先將太陽能電池板分組串聯(lián),使之達到一定的電壓等級,再并聯(lián)起來組成光伏陣列,以滿足需要的功率等級.然后將直流電匯流到一個容量很大的逆變器中,逆變?yōu)榻涣麟?,最后并入電網(wǎng).然而,此類結構存在諸多弊端:1)需要高壓直流母線;2)太陽能電池陣列上串聯(lián)二極管,該二極管為阻流二極管,用來阻止反向電流流過太陽能電池,該二極管給系統(tǒng)帶來了額外損耗
7、;3)各組串聯(lián)的太陽能電池,存在特性差異,這影響太陽能電池最大功率點跟蹤效果以及系統(tǒng)輸出功率;4)并網(wǎng)逆變器規(guī)格不收稿日期:2014—04—17;修回日期:2014一o6—06作者簡介:李先允,博士,教授,研究方向為新能源發(fā)電并網(wǎng)技術.E·mail:alixy@sohu.coin引文格式:李先允,彭浩,劉海彬.光伏并網(wǎng)單相逆變器拓撲結構分析與比較[J].南京工程學院學報:自然科學版,2014,12(3):29—36[d0i:tO.13960/j.issn.1672—2558.2014.03.006]3
8、0南京工程學院學報(自然科學版)2014年9月統(tǒng)一,不利于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)以降低生產(chǎn)成本._lJ為解決這些問題,目前光伏并網(wǎng)系列多采用串型結構或多重串型結構,將多個太陽能組件相串聯(lián)以提供足夠的輸出電壓,則并網(wǎng)逆變器不再需要前級升壓電路,串聯(lián)二極管也可省略.最大功率點跟蹤被分布在每個串聯(lián)支路中.相比集中式架構其性能有了較大的改善,系統(tǒng)效率有了大大提高,但光伏組件之間的不匹配損耗問題仍然存在,且系統(tǒng)中任一組件故障,將會引起系統(tǒng)輸入電壓降低.[1為了尋找更合理的