Z源型光伏并网逆变器研究

龙源期刊网 http//www.qikan.com.cn Ｚ源型光伏并网逆变器研究作者潘 建 惠 晶 马兆彪 赵 冉来源现代电子技术 2008 年第 12 期摘 要介绍并分析源型光伏并网逆变器的拓扑结构及其工作原理。基于并网逆变器源阻抗网络的特殊性质，为改善输出波形质量，减少并网电流谐波，系统省略传统逆变桥臂的死区设定，通过控制逆变桥臂的直通矢量占空比实现光伏阵列输出电压的升压功能。利用 Matlab对逆变器控制系统运行控制模式进行仿真，仿真结果证明理论分析的正确性和有效性。关键词源型逆变器；光伏并网；源阻抗网络；直通矢量；占空比Research on -Source Grid-Abstract The paper introduces the topology and analyses the operating principle of -source grid- -source impedance network in the inverter,the deadtime setting of bridge arm is elided which decreases the grid-connected current harmonics and improves the quality of output waveforms.The boost function of output voltage of the photovoltaic arrays is achieved by controlling the through vector duty ratio of bridge arm.The system is simulated in Matlab,the waves of simulation accord with the theoretical eywords -source inverter;grid-connected photovoltaic;-source impedance network;through 1 引 言太阳能作为一种新兴绿色能源，以其永不枯竭、无污染、不受地域资源限制等优点，正得到迅速的推广应用 ［ 1］ 。近二，三十年来，太阳能光伏发电技术得到了持续的发展，户用分布式光伏并网发电已经成为太阳能利用的主要方式之一 ［ 2 ］ 。并网逆变器是光伏并网发电系统的核心部件和关键技术，并网逆变器不仅可以将光伏阵列发出的直流电转化为交流电，而且可以对交流电的频率、电压、电流、相位等进行控制以实现与电网的并联功能。传统的电压源型逆变器（ VSI ）由于理论上的局限性，要求直流侧的电压高于交流侧，因此需在光伏阵列和逆变器之间增加直流升压环节，增加了系统的复杂性。采用源型光伏并网逆变器可以使交流侧输出电压高于直流侧输入电压 ［ 3］ ，简化系统结构和设计。此外新型逆变器开关信号不需要设定死区，可有效减少输出正弦波失真，并网电流的低谐波性，可显著减少对电网的污染 ［ 4 ］ 。本文在介绍源型光伏并网逆变器（ VMSPVGI ）拓扑结构并分析其工作原理的基础上，采用有别于龙源期刊网 http//www.qikan.com.cn 传统 PWM 控制技术的无开关死区的 PWM 控制策略，改善逆变器输出电流的质量。利用Matlab 软件对新的控制策略进行仿真验证，仿真结果证明理论分析的正确性和有效性。