非隔离单相光伏并网逆变器研制

电能是社会生产和人类生活的必须品,能源危机和环境危机等因素促使光伏发电系统获得了越来越广泛的使用。光伏并网逆变器是光伏发电系统的核心部件,家用光伏发电系统使用的主要是非隔离型单相光伏逆变器。论文首先分析了非隔离光伏逆变器的优缺点,针对共模电流、辅助电源打嗝、双路MPPT进行了分析。描述了逆变器的工作状态、控制逻辑和状态切换等,绘制了状态图。阐述了基于前级Boost电路的MPPT和基于后级逆变电路的MPPT控制策略,分别建立了控制流程图。在Boost电压单环控制的基础上提出了增加电流环的双环控制策略,使光伏逆变器使用普通的直流源也能工作,方便了生产和测试。根据光伏逆变器的特点对Boost电路、逆变电路、通讯电路及监控系统进行了分析,提出了功率电感、母线电容等器件的选型原则及计算方法。针对光伏发电系统的特点,分析了自动断路装置自检电路、PV对地绝缘检测电路、漏电流检测电路、光照检测等工作原理及检测方法。光伏逆变器属于光伏发电系统的一部分,整个系统的安全性不仅和逆变器相关,还和家用配电系统、逆变器及光伏基板的安装等因素息息相关。根据家用配电系统及安装位置的特点,提出了相应的接地方法及故障保护方案。根据理论分析结果设计了5KW双Boost单相光伏逆变器,进行了相应的测试验证,验证了分析的正确性。该逆变器通过了CQC和TUV的严格测试,已进入批量生产阶段。