光伏发电逆变技术的发展趋势及其解决方案

方案概述

"目前，我国小型、低压用户直接并网的光伏逆 变器有了较成熟的产品，对于高压大功率并网逆变 器的研究正处于研制阶段。本文介绍了一种采用高 电压、 MW 级大容量并网的方式，并达到了高压并 网要求的技术。

该逆变器采用九电平变基准叠加 PWM 与矢量 控制相结合的控制方法来控制 IGBT 开关，通过三 相 IGBT 功率模块及优化的网络拓扑结构将直流逆 变成完美无谐波的正弦电压、电流波形，并采用数 学模糊集合基础上的频率偏移主动式反孤岛控制，与电网智能化软连接并网运行。 "

功能定义及性能指标

"变基准叠加技术的九电平完美无 谐波开关网络拓扑电路，由三个单相的开关网络拓 扑电路组成， U 相开关网络拓扑电路由 6 个二极管 D1-D6、D 10 个绝缘栅双极三极管 IGBT1-IGBT10、电 阻 R1、 R2 和电容 C1、 C2 构成。同理，开关网络拓 扑电路的 V 相和 W 相的所有元器件与 U 相的开关 网络拓扑电路完全相同。
电路中 IGBT1、 IGBT5、 IGBT4、 IGBT8 用作 PWM 控制， IGBT2 、 IGBT3 、 IGBT6 、 IGBT7 用作电平叠 加， 与其相对应的 D3、D4、D5、D6 均为箝位二极管。"

方案优势

"1）利用低电压、小功率的 IGBT 开关的组合实 现了大功率高电压逆变器的开关网络拓扑电路。
2）逆变器输出电压波形为九电平完美无谐波， 其 THD 各项指标均满足 IEEE 要求。
3）电路易于控制，用 PWM 控制去完成系统的 无功功率分布，进而达到使系统功率因数趋于 1。

4）与传统的多重化结构比较：若输出九电平波 形，多重化电路需要 16 个 IGBT 开关。本逆变器拓 扑电路采用叠加技术，每相只需 10 个 IGBT 开关。 "

原理及实物图