小功率光伏并网逆变器控制的设计

1 引言
　　

21 世纪，人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战。在有限资源和保护环

境的双重制约下能源问题将更加突出，这主要体现在：①能源短缺；②环境污染；③温室
效应。因此，人类在解决能源问题，实现可持续发展时，只能依靠科技进步，大规模地开发
利用可再生洁净能源。太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点，因此太阳
能的利用越来越受到人们的广泛重视，成为理想的替代能源。文中阐述的功率为

200W 太阳

能光伏并网逆变器，将太阳能电池板产生的直流电直接转换为

220V/50Hz 的工频正弦交流

电输出至电网。

　　

2 系统工作原理及其控制方案

　　

2.1 光伏并网逆变器电路原理

　　太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图

1 所示。在本系统中，太阳能电池板输出的

额定电压为

62V 的直流电，通过 DC/DC 变换器被转换为 400V 直流电，接着经过 DC/AC

逆变后就得到

220V/50Hz 的交流电。系统保证并网逆变器输出的 220V/50Hz 正弦电流与电

网的相电压同步。

　　图

1 电路原

理框图

　　

2.2 系统控制方案

　　图

2 为光伏并网逆变器的主电路拓扑图，此系统由前级的 DC/DC 变换器和后级的

DC/AC 逆变器组成。DC/DC 变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。考虑
到输入电压较低，如采用半桥式则开关管电流变大，而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗
增大，因此这里采用推挽式电路。

DC/DC 变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和

滤波电感构成，它将太阳能电池板输出的

62V 的直流电压转换成 400V 的直流电压。