微型光伏并网逆变器的研究综述

本文作者依据多年工作经验，对微型光伏逆变器进行研究分析，提出微型逆变器的特有用途以及应用原理等，最后得出微型逆变器与大中型逆变器存在那些不同的地方，以便和同行切磋、交流。

【关键词】能源危机 环境污染 微型逆变器 绿色能源

1 微型逆变器的原理

微型逆变的并网技术是指：对于单个的光伏组件让必备去与其进行直接的集成，为实现所有的光伏组件都能够单独与一个最大功率跟踪功能且有直流转换功能的逆变器模块进行配备，可以通过让光伏组件发展的电能向交流电能进行直接的转换，进而向电网传输或者是将其供应给交流负载使用。

在进行光伏电池板的能量输入之后，利用高频 SPWM来进行反激变换器的调制，输出正弦半波、电容Co滤波，如图1所示。

与输出交流电压频率相比，反击逆变器的开关频率是非常大的，因此输出电压在每个开关周期内的电压值都能够看成是恒定的。

2 微型逆变器的特点

相对于传统的逆变器来说，微型逆变器的特点主要有以下几点，首先是在电压方面，逆变器具有较高的输出电压和较低的输入电压。就单块光伏组件来说，其具有20--50V的输出电压范围，但其电网电压能够达到311V或339V的峰值，因此与输入电压相比，输出电压峰值要高出很多，所以就要逆变器使用具有升压变换功能的拓扑结构。升压系数的公式为：

D =

其次是其有较小的功率，100W--300W是单块光伏组件的功率范围所在，单块光伏组件同逆变器之间要给以匹配，100W--300W是其功率等级的范围所在，在较为传统的集中式逆变器功率的形成，是利用光伏组件进行串联来完成的，进而使得1KW成为功率组合等级的最低值。

就微型逆变器所具有的特点来看，需要从几下几个方面来开率具体设计逆变器的方案：首先就是其具有较高的变换效率，就整个发电系统的工作效率来看，对其有直接影响的就是并网逆变器的变换效率值，为了使得整个系统具有较高的发电效率，这样就是要求逆变器具有较高的变换效率。

最后就是其体积是比较小的，因为光伏组件是同微逆变器进行直接组合的，而且光伏组件的集成是同其体积密切相关的，体积越小越能够对其集成进行促进。

3 微型逆变器的拓扑结构选择

因为微型逆变器的应用需求有其特殊性，因此其需要进行较为传统的降压逆变器拓扑结构的使用，如半桥拓扑、全桥拓扑等，其要选择的变换器拓扑是需要具备同时实现升降的功能。在拓扑结构选择的时候除了需要可以实现升降变换以及逆变的功能之外，还用具有的就是可以实现电气的隔离。与此同时需要注意的就是由于效率比较高，体积比较小，因此其隔离无法使用工频变压器来完成，而是需要选择高频变压器。

图2（a）所示的是两种常用的DC-DC 拓扑，在低压大电流场合中推挽式结构是比较适用的，但是其对称要比较良好，假如其初级圈或者是正负脉冲宽度等出现不对称，那么其就会使得直流磁化分量产生没劲儿使得铁心达到饱和；在桥式电路中，其具有推挽电路中一般的开关管应力，其比较适用于高压输入的环境，且其具有较多的开关管数。图2（b）所示的是逆变部分能量单位功率在电网的输入，通常其选择的是板桥电路和全桥电路，就板桥电路来说，其具有简单的结构，但其有较低的直流电压利用率，这样使得输入电流在相同输出功率中要多出全桥电路的两倍。

不过本文分析的为推挽式结构，其更适合微型逆变器的使用。

在低压大电流场合中推挽式结构是比较适用的，但是其对称要比较良好，假如其初级圈或者是正负脉冲宽度等出现不对称，那么其就会使得直流磁化分量产生没劲儿使得铁心达到饱和；在桥式电路中，其具有推挽电路中一般的开关管应力，其比较适用于高压输入的环境，且其具有较多的开关管数。图1.3（b）所示的是逆变部分能量单位功率在电网的输入，通常其选择的是板桥电路和全桥电路，就板桥电路来说，其具有简单的结构，但其有较低的直流电压利用率，这样使得输入电流在相同输出功率中要多出全桥电路的两倍。

4 结语

本文首先介绍了反激型并网逆变器的工作原理以及其控制措施，而且其针对硬件电路参数以项目指标为基础来给以设计，进而又经过一系列实验来对输出电流脉动以及THD的减少中交错并联的作用进行了验证，进而使得滤波元件尺寸得以减小；对于均流环控制，已经使得两路均流得以实现；并且对于反激变压器漏感能量进行吸收的两种方法有源钳位和RCD进行了比较，通过测试我们发现，有源钳位的使用使得其效率比RCD高出大约百分之二。

参考文献

[1]王立乔，孙孝峰.分布式发电系统中的光伏发电技术[M].北京：机械工业出版社，2010：8-10.

作者单位

郑州轻工业学院 河南省郑州市 450002