　　逆变器可采用若干种拓扑结构。其中之一是使用

H 桥驱动的线性变压器。这是最简单、

最可靠的方式，它可提供电网和直流前端之间的完全隔离。它还规避了直流电流进入电网的
这种应尽力避免的情况发生。不过，线性变压器严重的功率损耗会导致低效率，这是这种拓
扑结构的缺点；线性变压器的大个头和重量，也是该拓扑的缺陷。
　　利用输出电感取代笨重的线性变压器是另一种拓扑结构。这种方法在所有拓扑中的效率
最高；与采用线性变压器的逆变器相比，因输出电感的体积小，所以这种逆变器要轻得多、
也更具成本效益。但其缺点是，不会在电网和光伏电池板间提供任何形式的电气隔离。一些
管控条例严格的国家是不允许使用此类逆变器的。
　　因此，变频器厂家想方设法要把高频、高效、小巧轻便的变压器做进前端

DC/DC 转换器

这样，它不仅提供了电网和光伏电池板之间的电气隔离，还为逆变器提供了调节和受控的
直流母线电压。而且，可以在

DC-DC 转换器部分实现 MPPT 功能是上述方案的另一个好处。

逆变器内的

MPPT 系统可确保逆变器在各种天气条件下，以及在一天内的任何时段，始终

都工作于光伏电池板可以输出的最大功率。

　　
　　图

1、并入电网的太阳能光伏逆变器。

Sun Farmer 太阳能逆变器平台

Sun Farmer 太阳能逆变器平台是 IMI 新加坡研发团队研制的第一款逆变器产品，其输

出端采用了无变压器的拓扑结构，并辅之以在前端

DC-DC 转换器内采用小型高频高效变压

器。该产品带有零电压转换（

ZVT）机制的相移 DC-DC 转换器，以减少半导体器件的开关

损耗；在输出端则采用全桥拓扑驱动两个电感。
　　这款

IMI 太阳能逆变器的核心是一颗 32 位微处理器，它具有用于并网操作电源管理和

MPPT 算法的全数字控制算法，固件是用 C 语言开发的。
　　微处理器执行的任务包括，

DC-DC 部分的 MPPT 跟踪机制；电网电压过零检测；使用

PLL 的电网相同步；电网电压和电流的 Park 和反 Park 变换；有功功率和无功功率计算；以
及其它保护功能。
　　

Sun Farmer 逆变器的特别之处在于：一旦连接到光伏电池，就不再需要用户干预。它会

自动检测电网电压的存在，并控制其输出电压与电网电压、频率和相位同步。这款太阳能逆
变器的目标寿命是

8 年以上。

　　逆变器的安全特性也很重要。连接光伏系统的电网当发生故障时，必须要观察孤岛情况。
当发生孤岛情况时，必须立即将光伏发电系统与主电网断开。若光伏输出与负载匹配，则光
伏系统可以继续仅为本地负载供电。不过，如果在发生孤岛情况期间，光伏系统没有与主电
网断开，则将有瞬时过电流经过光伏系统逆变器，从而可能损坏断路器等保护设备。
　　必须保护光伏或其它任一种分布式发电系统免受孤岛现象的损害，主要原因如下：
　　（

1）电网无法控制孤岛的电压和频率，从而有可能在电网无法控制的情况下损坏客

户端设备。
　　（

2）公用设施以及分布式光伏能源的所有者需要对连至其电网的客户设备的电气损

坏负责。
　　（

3）孤岛可能对电力系统员工或公众造成危害，因为它会使那些通常被认为已与所有

励源断开的线路带电。
　　（

4）孤岛重新并网后，可能会由于相移闭合导致线路重新跳闸、或损坏分布式能源产