混合三電平單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究

摘要：將經(jīng)典Boost變換器與混合三電平逆變電路相結(jié)合，形成一種能分別工作在單級(jí)式和兩級(jí)式的非隔離型單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，以適用于更寬的光伏陣列輸入電壓范圍。深入研究了PWM升壓模式和旁路二極管模式的控制策略，分析了混合三電平逆變電路的工作原理，并討論了避免出現(xiàn)兩電平的方法。以XE164FM單片機(jī)為控制核心，對(duì)額定峰值功率1 kW的樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該電路系統(tǒng)性能優(yōu)良。
關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；逆變電路；并網(wǎng)

1 引言
近年來，能源危機(jī)愈演愈烈，可再生能源發(fā)展迅速，光伏發(fā)電等新能源更是發(fā)展迅猛。非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器由于省去了高頻或工頻變壓器，減小了體積和重量，降低了成本，因而受到廣泛關(guān)注。多電平逆變電路在光伏并網(wǎng)逆變電路中逐漸得到應(yīng)用，文獻(xiàn)提出了一種混合式單相全橋中點(diǎn)箝位三電平逆變電路，由一個(gè)三電平橋臂和一個(gè)兩電平橋臂組合而成。與傳統(tǒng)兩電平逆變器相比，具有功率因數(shù)高，電流波形畸變小，諧波含量低等優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)研究了一種單級(jí)式、兩級(jí)式工作模式，以及它們之間的平滑切換?；诖?，這里將經(jīng)典Boost變換電路與混合三電平逆變電路相結(jié)合，研究了一種非隔離型單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，其特點(diǎn)是根據(jù)光伏陣列輸入電壓的大小自動(dòng)選擇單級(jí)式或兩級(jí)式工作模式。

2 電路工作模式及控制策略分析
電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。前級(jí)為帶旁路二極管VD。的Boost變換電路；后級(jí)為帶LC濾波電路的混合三電平逆變電路。