單相光伏逆變器主電路拓?fù)湔{(diào)研單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!并網(wǎng)逆變器分類集中型逆變器

所有光伏器件通過串并聯(lián)組成一個光伏陣列，再統(tǒng)一由一個逆變器集中轉(zhuǎn)換成交流電。優(yōu)點：輸出功率高，單位發(fā)電成本低。缺點：由于器件模塊間差異的影響，能源利用率低，穩(wěn)定性差。

組串型逆變器

光伏器件串聯(lián)構(gòu)成光伏組串，每個光伏組串(1kW~5kW)通過一個逆變器并網(wǎng)，形成模塊化發(fā)電。優(yōu)點：不受器件差異影響，同時加入M(最大功率跟蹤)，增大了發(fā)電量。這種方式逐漸成為主流結(jié)構(gòu)。本課題研究的也是這一類型的逆變器。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!并網(wǎng)逆變器分類單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!組串型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞诸愔苯幽孀兿到y(tǒng)優(yōu)點：省去工頻變壓器，效率高(>97%)，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，成本低缺點：太陽電池板與電網(wǎng)沒有電氣隔離，太陽電池板兩極有電網(wǎng)電壓，對人身安全不利；直流側(cè)太陽電池M電壓需要大于350V(電網(wǎng)峰值電壓√2×220V)，這對于太陽電池組件乃至整個系統(tǒng)的絕緣有較高要求，容易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!組串型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞诸惛哳l隔離系統(tǒng)優(yōu)點：同時具有電氣隔離與重量輕的優(yōu)點，系統(tǒng)效率在93%左右。缺點：由于隔離DC/AC/DC的功率等級一般較小，所以這種拓樸結(jié)構(gòu)集中在5kW以下；高頻DC/AC/DC的工作頻率較高，一般幾十kHz或更高，系統(tǒng)的EMC比較難設(shè)計；系統(tǒng)的抗沖擊性能差。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!逆變電路拓?fù)浞诸惤?jīng)典拓?fù)洌?.單相全橋逆變電路單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!逆變電路拓?fù)浞诸?.單相半橋逆變電路單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!逆變電路拓?fù)浞诸惸孀兤鲹p耗的來源1)輔助控制電路的損耗。對于不同的拓?fù)?，該部分的損耗恒定且相等。2)濾波電感上的損耗。電感上的損耗和電流(電阻損耗)及其紋波(磁損耗)有關(guān)。若功率相同，則所有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上電感電流都一樣，但是電流紋波因拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同而存在差異。采用雙極性調(diào)制的全橋拓?fù)渖系碾娏骷y波是其他拓?fù)涞?倍。因此，和其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，其電感上的損耗較大。3)功率器件上的損耗。功率器件上的損耗包括通態(tài)損耗和開關(guān)損耗，兩者都和電流、電壓以及器件本身的特性有關(guān)。

通態(tài)損耗和通態(tài)時導(dǎo)通的功率器件的數(shù)目以及功率器件的額定電壓有關(guān)，額定電壓越高的功率器件其通態(tài)損耗越大。

開關(guān)損耗是損耗中的主要部分。一個電網(wǎng)周期中開關(guān)次數(shù)越多，開關(guān)損耗越大；此外，開關(guān)損耗還與調(diào)制器件的額定電壓有關(guān)，額定電壓越大，開關(guān)損耗越大。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!逆變電路拓?fù)浞诸?/p>

特點：此電路拓?fù)渥钤缬扇毡救擞?980年提出，較傳統(tǒng)半橋逆變器增加了兩組輔助開關(guān)管和兩個輔助二極管，可以實現(xiàn)0、1/2Vdc、-1/2Vdc三個電平，與兩電平逆變器，相比，其輸出電壓的諧波含量可以大幅度降低，且每只開關(guān)管的電壓應(yīng)力降低為輸入電壓的一般，因此效率得以提高。在控制方面，較傳統(tǒng)的兩電平拓?fù)溆辛烁叩淖杂啥?，衍生出新的控制算法，?jù)文獻(xiàn)研究表示，此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最大效率在95%以上單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!逆變電路拓?fù)浞诸?/p>

特點：在交流端并聯(lián)一對串聯(lián)的開關(guān)管，通過這兩個管子的續(xù)流，使得H橋上流過電流的調(diào)制開關(guān)的正向電壓由Vdc降低為1/2Vdc，減小了開關(guān)管的損耗，同時，這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用雙極性PWM調(diào)制的輸出調(diào)制波形同全橋拓?fù)洳捎脝螛O性PWM調(diào)制的輸出波形一致，有效地抑制了電流紋波，減小了濾波電感上的損耗，這一拓?fù)涞淖罡咝蕿?6.3%。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和下面將提到的帶直流旁路的全橋逆變拓?fù)?，均可稱為H6拓?fù)?，且在市場上得到了一定程度的?yīng)用。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!逆變電路拓?fù)浞诸?/p>

特點：S1到S4均工作在電網(wǎng)頻率，S5和S6工作在開關(guān)頻率，由反并聯(lián)二極管D7、D8和電容的箝位作用，S5和S6的開關(guān)電壓為1/2Vdc，開關(guān)損耗得到降低，加上S1到S4調(diào)制實現(xiàn)零電流導(dǎo)通，進一步減小了損耗，其輸出電壓也同單極性調(diào)制的全橋拓?fù)湎嗤?，抑制了電流紋波，減小了損耗，這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最大效率能達(dá)97.4%。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!逆變電路拓?fù)浞诸?/p>

特點：這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為德國SMA公司專利，是對上一個拓?fù)涞母牧?，其基本思路與前面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)差不多，因為省了一個管子，最大效率達(dá)到驚人的98.1%。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!組串型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞诸惞ゎl隔離系統(tǒng)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、抗沖擊性能好、安全性能良好、直流側(cè)M電壓等級一般在200V-800V。缺點：系統(tǒng)效率相對較低，體積笨重。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!組串型并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞诸惛哳l升壓不隔離系統(tǒng)優(yōu)點：加入了Boost電路用于DC/DC直流輸入電壓的提升，同時進行M控制，效率高，重量輕，且太陽電池陣列的直流輸入電壓范圍可以很寬（150V-450V）。這種拓樸結(jié)構(gòu)越來越為市場的主流。也將是本課題主要研究的方向。缺點：太陽電池板與電網(wǎng)沒有電氣隔離，太陽電池板兩極有電網(wǎng)電壓；使用了高頻DC/DC，EMC難度加大。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!逆變電路拓?fù)浞诸愄攸c：經(jīng)典電路，控制技術(shù)比較成熟，直流端電壓無需升高太多，對器件的各項要求降低，這一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)現(xiàn)在占相當(dāng)大一部分，但由于其用的開關(guān)管較多，其整體效率不會太高，采用雙極性調(diào)制的最高效率在95%左右。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!逆變電路拓?fù)浞诸愄攸c：結(jié)構(gòu)簡單，使用功率器件少，一定程度上提高了效率，但是輸出交流電壓的幅值僅為直流側(cè)電壓的1/2，為此前級boost升壓電路升壓需較高，逆變部分器件的耐壓能力亦需相應(yīng)提高，效率受到影響，最高效率在92%左右。經(jīng)典的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的效率終究有限，在經(jīng)典結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，衍生出不少改良型結(jié)構(gòu)，其效率提高，逐步取代經(jīng)典拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在產(chǎn)品市場的位置。單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!逆變電路拓?fù)浞诸惛牧纪負(fù)洌?.半橋三電平二極管鉗位式逆變器單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!逆變電路拓?fù)浞诸?.帶交流旁路的全橋逆變器單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浞治龉?1頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1