基于推挽电路的光伏并网发电微型逆变器研究

   摘要：随着新能源的逐步推广，光伏并网发电系统得到了发展。其系统通常由多块光伏电
池板串联依此提高整个光伏支路电压，通过

DC/DC 变换器或 DC/AC 逆变器连接负载或电

网。针对以往方式，本文研究了一种由前级推挽正激电路的变换器及后级

DC/AC 逆变器两

级联接式的光伏并网发电微型逆变系统。其前级通过光伏电池板最大功率点跟踪进行高频准
单极性控制，后级采用流内环，电压外环双闭环控制。仿真研究表明，该系统具有并网电流
质量高，动态特性好，最大功率点跟踪精确、效率高、稳定性高等优点。

 

　　关键词：光伏并网发电

 推挽正激 逆变器 电流滞环控制 

\　　1 引言 
　　随着人类工业的发展，对能源的需求增加，传统的能源正逐渐减少，不可恢复，同时
大量使用煤等化石燃料造成了严重的环境污染问题。为了让我们的生活质量和生活水平得到
提高，开发利用像太阳能、风能、潮汐能等绿色能源是目前必须采取的措施。太阳能光伏发电
技术在世界范围内全速发展，我国的太阳能光伏发电的科研水平也在逐渐提升，争取慢慢
赶上国际先进的水平。而并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键部件，其性能、效率直
接影响整个太阳能光伏发电系统的效率和性能。

 

　　

2 基于推免电路的光伏并网发电微型逆变器的原理 

　　

2.1 原理框图 

　　如图

1 所示，主要由前级

“推挽电路”和后级“逆变电路”级联而成，其中：前级“推挽电

路

”以光伏电池板作为低压电源输入，通过推挽正激电路和高频变压器进行升压，升高的电

压作为后级

“逆变电路”的输入，后级“逆变电路”的输出接电网，进行并网。 

　　前级

“推挽电路”通过光伏电池板进行最大功率点跟踪，形成触发信号对其开关管进行

触发控制，而后级

“逆变电路”的触发信号由“双闭环控制”实现的。 

　　

2.2 电路组成 

　　如图

2 所示，为基于推挽电路的光伏并网微型逆变器的主要电路图，其中高频变压器

由

4 端子变压器将副边两端子相连而成。 

　　

3 前级推免电路的设计 

　　

3.1 推挽正激电路原理 

　　推挽正激电路实现了两个功能，一个是电气隔离，另一个是升压的功能。一个开关周期
内，一共有七种变换器的工作状态：包括

S1 的三种状态，导通瞬间、稳定导通的时候以及

关断瞬间状态、以及

S2 的三种状态，导通的瞬间、稳定导通期间和关断的瞬间状态、以及

S1，S2 都截止的时候。如下图 3 所示推挽正激变换的电路。 
　　

4 后级逆变电路设计 

　　

4.1 电压型逆变电路原理图 

　　如图

4 所示，电压型单相逆变电路，直流端为直流电源，并联电容，经过 IGBT 桥臂

和滤波电感、电容并在电网上。

 

　　

5 逆变器并网仿真主要波形图 

　　如图

5 所示，包括并网的电压波形、外环稳压波形以及电流同频同相的波形。并网功率

因数为

0.9978；如图 6 所示，为放大的并网电压、电流同频同相、外环稳压波形。 

　　

6 结语 

　　在本设计的研究过程中，首先便是根据需要进行仿真电路的设计，这个过程包括了推