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式和兩級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單片機為控制核心,對額定峰值功率1 kW的樣機進行了實驗驗證,結(jié)果表明該電路系統(tǒng)性能優(yōu)良。
關鍵詞:光伏發(fā)電;逆變電路;并網(wǎng)
1 引言
近年來,能源危機愈演愈烈,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,因而受到廣泛關注。多電平逆變電路在光伏并網(wǎng)逆變電路中逐漸得到應用,文獻提出了一種混合式單相全橋中點箝位三電平逆變電路,由一個三電平橋臂和一個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。文獻研究了一種單級式、兩級式工作模式,以及它們之間的平滑切換。基于此,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),其特點是根據(jù)光伏陣列輸入電壓的大小自動選擇單級式或兩級式工作模式。
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。前級為帶旁路二極管VD。的Boost變換電路;后級為帶LC濾波電路的混合三電平逆變電路。
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