光伏逆變電路原理與應用介紹

逆變技術是將直流電轉換為交流電的過程，其中交流電的極性周期性地改變。在獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器通常采用電壓源型逆變器。隨著全控型電力電子器件和脈寬調(diào)制（PWM）技術的發(fā)展，橋式主電路和正弦脈寬調(diào)制（SPWM）技術已經(jīng)成為電壓源逆變器控制技術的主流。

這種技術通過將標準正弦波作為PWM調(diào)制波，旨在使逆變器輸出電壓在濾波后盡可能接近正弦波。為了優(yōu)化輸出，選擇性消諧波等高級PWM技術應運而生。

此外，還發(fā)展了電流瞬時值滯環(huán)跟蹤PWM控制技術和針對三相橋式電壓型逆變器的電壓空間矢量PWM（SVPWM）技術。SVPWM技術以其高直流電壓利用率、快速動態(tài)響應、低開關損耗和低總諧波畸變率等優(yōu)點，在三相電壓型逆變器控制中的應用越來越廣泛。

離網(wǎng)型光伏發(fā)電逆變電路通常采用電壓源型逆變器。例如，單相全橋電壓源型逆變器的結構包括直流側濾波電路Cs、交流輸出濾波器L1和C1以及變壓器T。

在離網(wǎng)型三相光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器有兩種方式：

一種是由三個單相全控橋逆變器組合而成的三相電壓源逆變器，但這種方式元件多、成本高、體積大；

另一種是采用三相橋式電壓源型逆變器，它通過三個橋臂構成的變換器替代三組單相全控橋逆變器，具有結構簡單、成本低、體積小的優(yōu)點，應用更廣泛。

并網(wǎng)型光伏發(fā)電逆變器控制的主要目標是確保逆變器輸出電壓的幅值、頻率和相位與電網(wǎng)一致，同時保持輸出電流波形的諧波最小，實現(xiàn)向電網(wǎng)無擾動平滑供電。

根據(jù)功率級數(shù)的不同，并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)中的功率變換器分為單級式和兩級式兩種結構。單級式結構較簡單，無需DC-DC環(huán)節(jié)，光伏陣列直接通過逆變器并網(wǎng)，但這種結構在電網(wǎng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)直流母線間缺乏能量解耦環(huán)節(jié)，使得實現(xiàn)MPPT、逆變和并網(wǎng)控制的算法變得更加復雜。

根據(jù)逆變器輸出與電網(wǎng)之間是否接有隔離變壓器，可分為隔離型和非隔離型。隔離型不僅安全性更高，還可以通過選擇隔離變壓器的變比來調(diào)節(jié)電壓變換范圍，從而增大直流母線電壓的輸入范圍，因此可以根據(jù)場地要求進行光伏陣列的優(yōu)化設計。