器，光伏电池要串联电感才能接在相应的直流母线上。由于大电感的存在，使直流回路
电流不易变化，在逆变器开关动作时，如果不能保证逆变器输入电流稳定，则易产生很
高的

di／dt，影响逆变器的安全运行。

　　

1．2 多级注入式电流源型逆变器

　　将谐波注入的概念用在功率变换器已经有半个多世纪的历史。但是将谐波注入用于
功率变换器中作为减少谐波含量的一种方法。多级注入电流幅度与工作条件相匹配，通
过附加晶闸管触发控制和利用纹波电压实现自然换相，注入电流的频率和相位与供给电
源取得同步。建立在直流电流和注入电流的固定幅值关系上，各种工作条件下的最优的
谐波抑制得到保证，交流电流波形和直流电压波形质量进一步提高。在文献中，提出了
一种新的直流电流注入的概念，并且发现了

6 倍基频的注入电流用在 12 脉冲电流源变

换器能够起到完全抑制谐波的效果。其中非常规系统的研究方法来寻找注入电流波形的
幅值，从而达到最小谐波畸变率的目的。并且经过严格的数学分析概括总结了这种思想，
导出了能够完全消除标准

12 脉波电流源变换器交流测输出波形谐波的理想注入波形。12

脉波电流源变换器，主电路的工作模式和普通三相全控桥式变换器相同，每个桥中的

6

个晶闸管间隔

60°依序触发导通，每个主桥开关导通 120°。这样，对两个并联的三相全

控桥而言，每隔

30°触发一支桥臂上的开关，任意时刻都有两只开关导通。它不需要交流

系统提供换相电压，与交流系统同步连接可以作为整流器运行也可作为逆变器运行。当
有功功率从交流系统向直流系统输送时，该装置工作在整流状态，当有功功率从直流系
统向交流系统输送时，此装置工作在逆变状态。多级注入式电流源型逆变器（

MLCR-

CSC）的直流电压可正可负，变换器需要采用具有对称特性的开关器件，即具有双向电
压阻断能力和单向电流流通能力的器件。所以

IGBT 不可以直接用于 MLCR-CSC，二极

管与

IGBT 串联可以满足这种性能要求，但是器件串联又会引起额外的功率损耗。由于

MLCR-CSC 的相对较低的开关频率，晶闸管适用于大功率的 MLCR-CSC。由于直流侧电
感的存在，使得直流电流单向流动，而直流电压极性可能瞬时改变，所以多级注入式电
流源变换器需要的开关器件应具有双向电压阻断能力和单向电流流通能力。

2、实验仿真

　　

2．1 太阳能电池模型搭建

　　根据文献原理光伏电池的等效电路见图

2。在此基础上搭建输出 0～450V 的直流电

源在

PSCAD 中，模型如图 2 所示。该仿真模型选取的是典型光伏参数，组件选用型号为

YL85（17）1010×660，主要参数为：输出峰值功率 85W、峰值电压 17．5V、峰值电流
4．9A、开路电压 22V、短路电流 5．3A。要求光伏阵列输出 5000W，可推算光伏组件连
接方式为

20 串 3 并。