本文主要介紹一種利用LLC諧振電路進(jìn)行高頻光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計,將隔離型和非隔離型的優(yōu)點結(jié)合,既減輕了重量、縮小了體積、降低了成本,又提高了電能質(zhì)量和安全性。而且由于使用LLC諧振電路能夠?qū)崿F(xiàn)DC-DC級功率器件的軟開關(guān),可以大大降低功率器件的開關(guān)損耗,因此能顯著提高整個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和器件的使用壽命。
1 光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)及基本原理
1.1 系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)
采用LLC隔離的光伏并網(wǎng)逆變器結(jié)構(gòu)如圖1所示,它包括DC-DC 直流升壓級和DC-AC 逆變級兩級結(jié)構(gòu),前級負(fù)責(zé)對太陽能電池陣列傳送過來的直流電進(jìn)行升壓和最大功率跟蹤,后級負(fù)責(zé)對前級傳送過來的直流電進(jìn)行逆變,最后經(jīng)過濾波電路后進(jìn)行并網(wǎng)。
光伏并網(wǎng)逆變器通過使功率器件有規(guī)律的開通、關(guān)斷來控制電能的傳輸,功率器件的開通關(guān)斷采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式來控制。太陽能電池產(chǎn)生的直流電首先送給DC-DC 電路,DC-DC 級執(zhí)行最大功率點跟蹤(MPPT)算法,使太陽能電池始終工作在最大功率點。
經(jīng)過最大功率點跟蹤控制后DC-DC電路將太陽能電池的電能進(jìn)行升壓變成適合DC-AC 級的直流電,然后送到DC-AC級將直流電變換成交流電??刂破鲗Σ蓸与娐凡扇〉碾娋W(wǎng)電壓或電流相位進(jìn)行跟蹤計算,然后通過調(diào)節(jié)DC-DC級功率器件開關(guān)使逆變器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同相,最后通過輸出濾波電路或隔離變壓器將電能輸送到電網(wǎng)。本文DC-DC級輸入200~300 V,輸出400 V 直流電壓,輸出功率500 W,滿載時功率因數(shù)不低于94%.DC-AC級輸入直流電壓400 V,功率等級600 W,功率因數(shù)為1。