可选的拓扑方案包括:高频链逆变器、升压变换器与传统逆变器相组合的两级式变换、
基于隔离式升降压变换器的
Flyback 逆变器等几种,其中 Flyback 变换器拓扑结构简洁,控
制简单、可靠性高,是一种较好的拓扑方案,目前
Enphase、Involar 等公司开发的微逆变器
产品均是基于
Flyback 变换器。
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2)高效率变换技术
为了减小微逆变器的体积,要求提高逆变器的开关频率,而开关频率的提高必然导致
开关损耗升高、变换效率下降,因此小体积与高效率两者之间是矛盾的,高频软开关技术是
解决两者矛盾的有效方法,软开关技术可以在不增加开关损耗的前提下提高开关频率。
研究和开发简单有效的软开关技术并将软开关技术与具体的微逆变器拓扑相结合是微
逆变器开发需要解决的关键问题之一。
(
3)并网电流控制技术
传统的集中式并网逆变器中一般采用电流闭环控制技术保证进网电流与电网电压同频
同相,实现高质量的并网电流控制,如采用
PI 控制、重复控制、预测电流控制、滞环控制、单
周期控制、比例谐振控制等控制方法,上述方法都需要采用电流霍尔等元件采样进网电流,
进而实现并网电流的控制。
由于微逆变器的小功率特色,为了降低单位发电功率的成本,且考虑到体积要求,开
发新型的高可靠性、低成本小功率并网电流控制技术是微逆变器开发需要解决的另一个关键
性问题。
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4)高效率、低成本最大功率点跟踪(MPPT)技术
光伏发电系统的效率为电池板的光电转换效率、
MPPT 效率和逆变器效率三部分乘积,
高效率
MPPT 技术对光伏发电系统的效率提高和成本降低有十分重要的意义。常见的 MPPT
算法包括开路电压法、短路电流法、爬山法、扰动观察法、增量电导法以及基于模糊和神经网
络理论的智能跟踪算法等,上述
MPPT 方法中一般需要同时检测光伏输出侧电压和电流,
进而计算出并网功率。
微逆变器的光伏侧输入电压低,因此光伏侧的电流较大,如果采用电阻检测输入侧电
流,对微逆变器的整机效率影响较大,而采用霍尔元件采样光伏侧电流则会增加系统成本
及逆变器体积,因此针对微逆变器的特殊要求,需要开发新型的无需电流检测的高效率
MPPT 技术。
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5)孤岛检测技术
孤岛检测是光伏并网发电系统必备的功能,是人员和设备安全的重要保证。针对微逆变
器的特殊应用需求,开发简单、有效、零检测盲区、不影响进网电流质量的孤岛检测技术是微
逆变器开发需要解决的一个重要课题。