荣耀娱乐-网址２００９年４月第２４卷第４期电工技术学报ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＦ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＳＯＣｌＥＴＹＶ０１．２４Ａｐｒ．ＮＯ．４２００９新型级联式分时复合高频ＤＣ／ＡＣ逆变器吴卫民 耿 攀 王晓丽 汤天浩上海 ２００１３５） （上海海事大学电力传动与控制研究所摘要通过数学建模详细分析了传统分时复合高频正弦波逆变器控制，当输入电压较低时，它难以胜任光伏逆变器的最大功率点跟踪。在此基础上提出了一种由降压型Ｃｕｒｒｅｎｔ—Ｆｅｄ电路与分时复合脉冲调制逆变器级联组合而成的新型高频正弦波逆变器拓扑。与传统方案相比较，它有更高的功率密度和更好的控制特性。通过３．５ｋＷ的样机实验验证了控制方法的可行性。关键词：级联 分时复合 电流反馈 正弦波逆变器中图分类号：ＴＭ４６４Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｄｕａｌ ＭｏｄｅＴｉｍｅ－ＳｈａｒｉｎｇＷｕ ＷｅｉｍｉｎＧｅｎｇＰａｎＣａｓｃａｄｅｄ Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ＩｎｖｅｒｔｅｒＴａｎｇ乃ａｎｈａｏ２００ １ ３５ Ｃｈｉｎａ）ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗａｓＷａｎｇＸｉａｏｌｉＳｈａｎｇｈａｉ （Ｓｈａｎｇｈａ ＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｂｓｔｒａｃｔＡ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｖｅ，ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ，ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＨＦ）ｌｉｎｋｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｓ ｇｉｖｅｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｉｓ ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ＨＦ ｌｉｎｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｏｒ ｔｈｅ ＤＣ／ＡＣ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｂｏｏｓｔ ＤＣ／ＤＣｓｔａｇｅ，ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｏｎ ａｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅ ｃｏｓｔ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ．Ａｎｄ ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ３．５ｋＷ １ ６５Ｖ／２２０Ｖｐｒｏｔｏｔｙｐｅ．ｔＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｃａｓｃａｄｅｄ，ｄｕａｌｍｏｄｅｔｉｍｅ—ｓｈａｒｉｎｇ，ｃｕｒｒｅｎｔ—ｆｅｄ，ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｉｎｖｅｒｔｅｒ１ 引...

　　２００９年４月第２４卷第４期电工技术学报ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＦ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＳＯＣｌＥＴＹＶ０１．２４Ａｐｒ．ＮＯ．４２００９新型级联式分时复合高频ＤＣ／ＡＣ逆变器吴卫民 耿 攀 王晓丽 汤天浩上海 ２００１３５） （上海海事大学电力传动与控制研究所摘要通过数学建模详细分析了传统分时复合高频正弦波逆变器控制，当输入电压较低时，它难以胜任光伏逆变器的最大功率点跟踪。在此基础上提出了一种由降压型ＣｕｒｒｅｎｔＦｅｄ电路与分时复合脉冲调制逆变器级联组合而成的新型高频正弦波逆变器拓扑。与传统方案相比较，它有更高的功率密度和更好的控制特性。通过３．５ｋＷ的样机实验验证了控制方法的可行性。关键词：级联 分时复合 电流反馈 正弦波逆变器中图分类号：ＴＭ４６４Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｄｕａｌ ＭｏｄｅＴｉｍｅ－ＳｈａｒｉｎｇＷｕ ＷｅｉｍｉｎＧｅｎｇＰａｎＣａｓｃａｄｅｄ Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ＩｎｖｅｒｔｅｒＴａｎｇ乃ａｎｈａｏ２００ １ ３５ Ｃｈｉｎａ）ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗａｓＷａｎｇＸｉａｏｌｉＳｈａｎｇｈａｉ （Ｓｈａｎｇｈａ ＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｂｓｔｒａｃｔＡ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｖｅ，ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ，ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＨＦ）ｌｉｎｋｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｉｓ ｇｉｖｅｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｉｓ ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ＨＦ ｌｉｎｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｏｒ ｔｈｅ ＤＣ／ＡＣ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ａ ｂｏｏｓｔ ＤＣ／ＤＣｓｔａｇｅ，ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｏｎ ａｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅ ｃｏｓｔ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ．Ａｎｄ ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ３．５ｋＷ １ ６５Ｖ／２２０Ｖｐｒｏｔｏｔｙｐｅ．ｔＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｃａｓｃａｄｅｄ，ｄｕａｌｍｏｄｅｔｉｍｅｓｈａｒｉｎｇ，ｃｕｒｒｅｎｔｆｅｄ，ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｉｎｖｅｒｔｅｒ１ 引言随着传统能源的日益紧张，新型清洁能源（如变器两级电路在同一时间内仅仅一种电路工作在高频状态下的分时工作模式对提高太阳能逆变器效率有较大的进步意义【６０】。但是其前级Ｂｏｏｓｔ电路在太阳能电池输出的直流电压低于电网电压峰值时，必须输出馒头波形，这给控制带来了较大困难（特别是当太阳能电池的输出电压较低，Ｂｏｏｓｔ电路的升压比接近或大于２时）；同时在直流输入电压较低时，整机的效率下降明显。为了进一步提高分时复合高频ＤＣ／ＡＣ的效率，文献【８】和文献［９】在传统拓扑的基础上加以改进，分别采用了旁路二极管和软开关技术，增加了系统的复杂性，同时系统控制特性并没有得以改善。本文在分析传统拓扑控制的基础上，针对其不足，提出一种新型的单相ＤＣ／ＡＣ拓扑，并进行了详细的理论分析和实验研究。太阳能、燃料电池和风能等）发电的应用逐渐得到推广。清洁能源的一个显著特点是输入电压和输入功率变化范围很大，以太阳能电池为例，同一组电池板在不同温度和光照条件下，它的直流输出电压可以相差一倍多⋯。此类电源接入电网，必须有一能在较大输入电压范围内维持输出电压恒定的ＤＣ／ＡＣ逆变电路作为接口１２］，目前实现以上功能的电路主要有隔离型和非隔离型两大类。其中隔离型可分为采用高频变压器与采用工频变压器两种类型【３４】，隔离型的优点在于能实现电网和太阳能电池的电气隔离，因而系统安全性好，通过设计变压器的变比较容易实现电压变换，因而控制相对简单。但是由于全部功率要通过变压器，因而系统的效率相对降低。非隔离型主要采用Ｂｏｏｓｔ升压电路来实现升压【５】，其中前级Ｂｏｏｓｔ升压电路和后级全桥逆收稿日期２００７０９０５ 改稿日期２００８．０３．２５２传统的分时复合高频逆变器的数学模型图１所示的是传统单相分时复合高频ＤＣ／ＡＣ原理图。万方数据