光伏发电系统逆变器的设计

摘 要：本文根据光伏电池阵列和逆变电路的特点，研究比较了常见的光伏逆变器拓扑结构，本文针对光伏发电系统，设计了一种并网逆变器。选择由前级DC-DC电路和后级DC-AC电路组成的双极式系统；比较分析了各种DC-DC电路最终选择了Boost电路作为升压电路，后级的DC-AC电路采用了基本全桥逆变器。在设计光伏并网逆变器的基础上，利用Matlab对系统的各个控制环节以及主电路进行了仿真，最终验证了控制的正确定性。

【关键词】Boost电路 电流跟踪 逆变器

1 逆变器或电源控制器（PCU）在并网太阳能发电系统中起着非常重要的作用

PCU的主要作用就是将发电系统中产生的直流电转换为可以入网的标准交流电，当供电部门中止供电的时候，PCU会自动切断电源。当太阳能光伏发电系统输出的电能超过系统负载实际所需的电量时，将多余的电量传输给公共电网。在阴雨天或者夜晚，太阳能光伏发电系统输出的电能小于系统负荷实际所需的电能，可通过公共电网补充系统负载所需要的电能。同时也要保证在公共电网故障或者维修的时候，太阳能光伏发电系统将不会把电能亏送到公共电网上，以使系统运行稳定可靠。如图1所示。

2 Boost电路工作原理

为了满足并网的要求，升压电路需要将光伏阵列的输出电压上升为比电网峰值更高的直流电压。图2为Boost的电路结构。其中US为输入电压，VT为开关管，C为储能电容，L为升压电感。VT为快速开关管，使用PWM控制。

根据升压电感电流的连续与否，Boost有两种工作方式，连续和断续状态。……