光伏并网逆变器拓扑结构分析与性能比较.pdf

第21卷第1期苏州市职业大学学报Vol.21,No.1
2010年3月JournalofSuzhouVocationalUniversityMar.,2010

光伏并网逆变器拓扑结构分析与性能比较

余运江1，李武华2，邓 焰2，臧 曙1
(1.镇江船艇学院 工程系，江苏 镇江  212003；2.浙江大学 电力电子技术研究所，浙江 杭州  310027）

摘 要：太阳能并网发电技术日益成为研究热点,并网逆变器作为光伏阵列与电网的接口设
备,其拓扑结构决定着整个光伏并网发电系统的效率和成本,是影响系统经济可靠运行的关键因
素.在简要介绍光伏并网逆变器常用拓扑方案基础上,重点分析了其有代表性拓扑结构的特点、效
率及适用场所,并给出了并网逆变器拓扑结构未来可能的发展趋势.
关键词：光伏; 并网逆变器; 拓扑结构
中图分类号：TM46文献标志码：A文章编号：1008-5475(2010)01-0013-06

CompareandAnalysisonTopologiesofInvertersforaGrid-connected
PhotovoltaicPowerSystem

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YUYun-jiang，LIWu-hua，DENGYan，ZANGShu
(1.DepartmentofEngineering,ZhenjiangWatercraftCollege,Zhenjiang212003,China；
2.PowerElectronicsResearchInstitute,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)

Abstract:Photovoltaic(PV)grid-connectedpowersystemisbecomingahotresearcharea.Asthe
interconnectionofthePVarraysandthepowergrid,thetopologystructureofthegrid-connected
inverterisveryimportant.Becauseitdeterminesthesystemefficiency,costandreliability.Theart-
of-the-statetopologiesforgrid-connectedpowersystemwasclassifiedandintroduced.Furthermore,the
performance,theefficiencyandtheapplicationsofthemaingrid-connectedinverterswereanalyzed.
Atlast,thefuturetrendofthegrid-connectedinvertersweregivenandsummarized.
Keywords:photovoltaic;grid-connectedinverter;topologystructure

光伏并网发电作为太阳能利用的主要形式之一,倍受广大科研人员的关注[1].寻求高性能、低造价
的光伏材料和器件减小光伏发电系统的自身损耗是其研究热点之一.在光伏并网发电系统中,逆变器作
为光伏阵列与电网的接口设备,其拓扑结构决定着整个系统的效率和成本,是影响系统经济可靠运行的
关键因素.由于光伏并网逆变器的结构拓扑种类众多、性能特点各异,其原理分析和性能比较,对于拓扑
结构的合理选择、提高系统效率和降低生产成本有着极其重要的意义.
1光伏并网逆变器常用拓扑方案

光伏并网逆变器的具体电路拓扑众多,一般可按照有无变压器分类,也可根据功率变换的级数来进

收稿日期：2009-05-15；修回日期：2009-06-25
作者简介：余运江(1972-),男,河南商丘人,讲师,硕士,主要从事光伏并网发电技术研究; 李武华(1979-),男,湖南郴州人,讲师,博士,主要
从事新能源并网发电开发与应用技术研究; 邓 焰(1973-),男,四川宜宾人,副教授,博士,主要从事电力电子技术、开关功率变
换相关理论、技术研究; 臧 曙(1961-),男,湖南长沙人,教授,主要从事电气工程研究.

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苏州市职业大学学报第21卷

行分类.
1.1按有无变压器分类
根据系统中有无变压器,光伏并网逆变器可分为无变压器型(Transformerless)、工频变压器型
(Line-FrequencyTransformer,LFT)和高频变压器型(High-FrequencyTransformer,HFT)三种.图1是

采用工频变压器型的拓扑结构,变压器置于工频电网侧,可有效阻止电流DC
PV
直流分量注入电网.高频变压器型中的变压器一般可放置在两个地方,如