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—72— 学兔兔 www .xuet ut 总第49卷 第553期 2012年 第1期 电测与仪表 Electrical Measurement Instrumentation Vol.49 No.553 Jan.2012 光伏系统单相高频链正弦波逆变器的拓扑研究 冀玉丕，谢运祥 (华南理工大学，广州510640) 摘要： 归纳与分类了近年提出的多种应用于可再生能源以及光伏发电系统的单相高频链正弦波逆变器拓扑结 构，概括与讨论了各种变换器拓扑的优点、缺点，总结了DC/AC 逆变器应用于光伏发电系统所面临的技术要求 挑战以及有可能采用的新技术，为研究、开发下一代高性能DC/AC 逆变器提供了技术参考。 关键词：光伏；高频链；逆变；拓扑 中图分类号：TM464 文献标识码：B 文章编号：1001-1390(2012)01-0072-06 Research on Topology of Single-phase High Frequency Link Sine Wave Inverter in Photovoltaic System JI Yu-pi, XIE Yun-xiang (South China University of Technology,Guangzhou 510640,China) Abstract:The paper induced and classified the advantage and disadvantage of various high frequency link sine wave inverter topology generally,which is applied to renewable and photovoltaic generating system recently. In addition, it summarized the technical requirement and challenge and new technology probably applied of DC/AC inverter which is applied in photovoltaic generating system, which provides the technical reference for the research and development of next generation high performance. Key words:photovoltage, high frequency link, invert,topology 0 引 言 太阳能取之不尽、用之不竭，光伏发电过程中，不 会给空气带来污染，不破坏生态，是一种清洁安全的 能源，同时又具有在自然界不断生成、并有规律得到 补充的特点，因而是可再生的清洁能源。人们对电力 不断持续增长的需求、我国严重缺电的事实及各国政 府的重视，决定了相当长一段时间内，电力电子技术 在该领域存在较好机遇和较大挑战。DC/AC 逆变器是 影响光伏发电系统电气性能的关键因素之一，必须达 到高效率、高功率密度及高可靠性的要求。近年来提 出了多种应用于可再生能源及光伏发电系统的单相 高频链正弦波逆变器拓扑，可相应归类于中间直流母 线功率解耦高频链逆变器、直流输入端功率解耦高频 链逆变器及无功率解耦环节高频链逆变器中。 1 单相高频链正弦波逆变器拓扑结构及分析 太阳能电池阵列的输出电压较低，因而光伏发电 系统中的功率变换器需要提升电压幅度及实现正弦 波DC/AC 逆变。根据逆变器不同的连接类型，光伏发 电系统可分为集中型、串型、多重串型及交流模块。集 中型系统中多个太阳能电池模组串联构成太阳能电 池阵列，多个电池阵列经过串、并联组合得到较高的 直流电压与功率，共用一个集中型逆变器实现交流输 出。串型系统中太阳能电池模组串联构成太阳能电池 阵列，每串电池阵列的较高直流电压经过各自独立的 逆变器实现交流输出。多重串型系统中太阳能电池模 组串联构成太阳能电池阵列，每串电池阵列经过各自 独立的DC/DC 实现升压后，提供给共用的一个集中型 逆变器实现交流输出。交流模块系统的电气架构与串 型类似，但输入端仅为太阳能电池模组，并且逆变器 一般安装在电池背面，以减少系统的连接成本。集中 型系统多用于各种光伏应用政府示范工程中，而由于 系统配置的活动性，多重串型及交流模块系统广泛应 用于各种家用、屋顶光伏发电系统中，也是当今光伏 发电系统研究的热点之一。 高频链逆变技术采用高频变压器替代低频变压 器传输能量，并实现变流装置的一、二次侧电源之间 学兔兔 www . xuet ut 电测与