第五章 光伏并网逆变器的电路拓扑.pdf

第五章 光伏并网逆变器的电路拓扑 5.1 光伏并网逆变器的分类 5.2 隔离型光伏并网逆变器 5.3 非隔离型光伏并网逆变器 5.4 多支路光伏并网逆变器 5.5 微型光伏并网逆变器 5-1 第五章 光伏并网逆变器的电路拓扑 光伏并网逆变器将太阳能电池输出的直流电转换成 符合电网要求的交流电再输入电网，是光伏并网系 统能量转换与控制的核心。 光伏并网逆变器的性能影响和决定整个光伏系统是 否能够稳定、安全、可靠、高效地运行，同时也是 影响整个系统使用寿命的主要因素。 本章将对光伏并网逆变器进行分类讨论。 5-2 5.1 光伏并网逆变器的分类 根据光伏并网逆变器与电网的连接有无隔离变压器， 可将光伏并网逆变器分为隔离型和非隔离型两大类， 详细分类如图5-1所示。 图5- 1 光伏并网逆变器分类 5-3 5.1 光伏并网逆变器的分类 5.1.1 隔离型光伏并网逆变器结构 工频隔离型 特点：主电路和控制电路相对简单，光伏阵列直流输入电压的匹配 范围较大，可有效防止电网电流通过桥臂与人体在直流侧形成回路 造成的人体伤害事故，保证系统不会向电网注入直流分量，有效的 防止了配电变压器的饱和。但体积大、质量重，增加了系统损耗及 成本。 图5-2 工频隔离型光伏并网逆变器结构 5-4 5.1 光伏并网逆变器的分类 5.1.1 隔离型光伏并网逆变器结构 高频隔离型 特点：相比工频隔离型，具有较小的体积和质量，克服了工频隔离 型的主要缺点。 图5-3 高频隔离型光伏并网逆变器结构 a) DC/DC变换型 b) 周波变换型 5-5 5.1 光伏并网逆变器的分类 5.1.2 非隔离型光伏并网逆变器结构 与隔离型相比，省去了笨重的隔离变压器，体统结 构简单、质量变轻、成本降低并提高了效率，将成 为今后主要的光伏并网逆变器结构。 包括单级非隔离型和多级非隔离型。 图5-4 非隔离型光伏并网逆变器结构 a) 单级非隔离型 b) 多级非隔离型 5-6 5.1 光伏并网逆变器的分类 5.1.2 非隔离型光伏并网逆变器结构 非隔离型的光伏并网系统中，光伏阵列与电网电压 直接连接。 大面积的光伏阵列与大地之间存在较大的分布电容， 因此会产生光伏阵列对地的共模漏电流。由于没有 工频隔离电压器，该系统容易向电网注入直流分量， 必须采取适当措施，保证主电路和控制电路的运行 安全。 5-7 5.2 隔离光伏并网逆变器 5.2.1 工频隔离型光伏并网逆变器 优点：结构简单、可靠性高、抗冲击性能好、安全性高、无直流电 流问题。 缺点：体积大、质量重、噪声高、效率低。 图5-5 工频隔离变压