微型光伏逆变器拓扑及相关技术研究综述
微型逆变器研究报告
微型逆变器研究报告1. 引言微型逆变器是一种能够将直流电转换为交流电的装置，通常用于太阳能发电系统、风力发电系统等可再生能源系统中。
本研究旨在对微型逆变器的工作原理、性能及应用进行深入研究和分析，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
2. 工作原理微型逆变器的工作原理主要基于电力电子技术，通过将直流电源经过整流、滤波等处理后，通过逆变器电路将其转换为交流电。
逆变器电路一般采用高频开关器件（如MOSFET、IGBT等），通过高频开关操作使得直流电源产生相应的交流电信号。
具体而言，逆变器电路由多级变换单元组成，每个变换单元包含开关器件、滤波电容、电感等元件。
逆变器通过控制开关器件的导通与断开，来实现电压、电流等参数的调节。
3. 型号及特性微型逆变器的型号和特性会因不同厂家和应用而有所差异。
一般而言，微型逆变器可以根据其输出功率、输入电压范围、效率等参数进行分类。
在太阳能发电系统中，微型逆变器通常以不同的功率等级来满足不同的需求。
常见的型号包括100W、500W、1kW等。
此外，微型逆变器还具有宽输入电压范围、高效率转换等特点。
4. 应用领域微型逆变器主要用于可再生能源发电系统中，包括太阳能发电、风力发电、水力发电等。
其主要应用领域包括：•家庭光伏发电系统：通过安装太阳能光伏板将太阳能转化为电能，再通过微型逆变器转换为交流电以供家庭使用；•农村电网建设：通过微型逆变器将农村分散的太阳能发电系统接入电网，实现可再生能源的利用；•户外应急电源：在野外无电区域，通过微型逆变器将太阳能或风力发电转换为交流电，为户外设备供电。
5. 优势和挑战微型逆变器相比传统逆变器具有以下优势：•尺寸小巧：相对于传统逆变器，微型逆变器体积更小，便于安装和布置；•高效率：微型逆变器采用先进的电力电子技术和控制策略，能够提供高效率的转换；•多功能性：微型逆变器可以与其他设备和电力系统进行联动，实现智能控制和能量管理。
然而，微型逆变器也面临一些挑战：•热管理：由于微型逆变器功率密度较高，可能会产生较多的热量，热管理成为一个重要的问题；•可靠性和稳定性：微型逆变器的可靠性和稳定性对于能源系统的运行至关重要，需要进行严格的设计和测试。
微型光伏逆变器设计要素及拓扑结构
微型光伏逆变器设计要素及拓扑结构1.微型逆变器设计要素与整个系统使用一个逆变器相比，为系统内每个太阳能电池组件都配备一个微型逆变器会再次提升整个系统的转换效率。
微型逆变器拓扑的主要好处是，即便其中一个逆变器消失故障，能量转换仍能进行。
设计微型逆变器需要考虑的要素如下：1）变换效率高。
并网逆变器的变换效率直接影响整个发电系统的效率，为了保证整个系统较高的发电效率，要求并网微型逆变器具有较高的变换效率。
2）牢靠性高。
由于微型逆变器直接与太阳能电池组件集成，一般与太阳能电池组件一起放于室外，其工作环境恶劣，要求微型逆变器具有较高的牢靠性3）寿命长。
太阳能电池组件的寿命一般为二十年，微型逆变器的使用寿命应当与太阳能电池组件的寿命相当。
4）体积小。
微型逆变器直接与太阳能电池组件集成在一起，其体积越小越简单与太阳能电池组件集成。
5）成本低。
低成本是产品进展的必定趋势，也是微型逆变器市场化的需求。
认真权衡这些高层次要求是确定MCU需要哪些功能的最好方法，例如，当并联太阳能电池组件时需要负载平衡掌握。
所选MCU 必需能检测负载电流以及能通过开/关掌握MOSFET上升或降低输出电压，这需要一个高速片上ADC来采样电压和电流。
对于针对光伏逆变器应用所设计的MCU，一个极具价值的特性是双片上振荡器，可用于时钟故障检测以提高牢靠性。
能够同时运行两个系统时钟的力量也有助于削减太阳能电池组件安装时消失的问题。
由于在微型逆变器设计中分散了如此多的创新，对MCU来说，其最重要的特性或许就是软件编程力量，该特性使得在电源电路设计和掌握中拥有最高的敏捷性。
片上集成恰当的掌握外设以及高模拟集成度是保证系统低成本的两个基本要素，为执行针对优化转换、系统监控和能量存储各环节中的效率所开发出的算法，高性能也是必需的。
2.微型逆变器拓扑结构微型逆变器的特别应用需求，打算了其不能采纳传统的降压型逆变器拓扑结构，如全桥、半桥等拓扑，而应当选择能够同时实现升降压变换功能的变换器拓扑，除能够实现升降压变换功能外，还应实现电气隔离；另一方面，高效率、小体积的要求打算了其不能采纳工频变压器实现电气隔离，需要采纳高频变压器。
一种应用于单相光伏微型逆变器的电路拓扑分析
d. 桥式逆变负载电流波形图
e.原边电流i 1的波形图
f.副边电流i 2的波形图
图5 仿真各波形图
表1 不同占空比下的前级升压及逆变电路的整体效率
占空比D 桥式逆变输出电压 U O 有效值/V
0.8350.00.7222.70.6146.00.5120.00.495.0时间/ms
时间/ms
时间/ms
440
124801026-2
500
480460
231.90231.94231.92231.96231.91231.95231.93231.97
520
540
70.69
70.72
70.68
70.71
70.70和二极管反向恢复电流造成i 1的波形与理论存在误差，而图5f 中i 2的波形基本与理论分析一致。
另外，本次仿真实验改变占空比D ，得到不同的前级升压等级，由此得到后级逆变电路的不同输出电压、电流及该条件下升压电路和逆变电桥式逆变负载电流
位移/mm
图8 负风作用下位移分布
采用牛顿-拉普森计算方法和以离散化理论为基础的节点位移法[5]，进行几何非线性(大位移)分析，考察结构在变形后的再平衡，即确定荷载态构形和结构各单元的内力变化。
6 结语
1)位移较大的单层悬索体系不适合光伏阵列直接悬挂。
2)索桁架的预应力的建立是其获得必要的结构刚度和形状稳定性的必要措施。
3)预应力结构要考虑零荷载态(构的加工状态)、预应力态(仅预应力或预力与自重共同作用)及荷载态(全部荷载，考虑多荷载组合)，并进行张拉全过程模分析及评价。
4)张拉过程分析是优选预应力张拉方案的基 (接第41页)
参考文献。
光伏微型逆变器研究综述
光伏微型逆变器研究综述摘要：主要对采用改进型功率解耦方案的微型逆变器拓扑进行了综述。
阐述了微型逆变器光伏并网方案的优势，说明了微型逆变器的设计要求。
通过对微型逆变器的拓扑结构和功率解耦环节进行分析，指出功率解耦环节是影响逆变器寿命的主要因素。
归纳了能有效提高微型逆变器寿命的三种改进型功率解耦方案，结合国内外研究现状，重点介绍了单级式与多级式微型逆变器拓扑，并说明了各类型拓扑的优点和不足之处。
根据微型逆变器的特点和发展前景，对今后的研究方向做了展望。
关键词：光伏并网系统；微型逆变器；功率解耦；寿命；可靠性；综述Abstract: Micro-inverter topologies with enhanced power decoupling circuit are reviewed in this paper．Firstly，according to the comparison of different photovoltaic grid-connected systems，this paper expounds the advantages of micro-inverter systemsand analyzes the design requirements of micro-inverter．By analyzing the structure and power de coupling link of micro-inverter it points out that the power decoupling link is the main factorthat affecting the lifetime of micro-inverter．Based on the existing research at home and abroad, t his paper summarizes three power decoupling schemes which can increase the lifetime of micro-in verter．Different topology types are discussed，includingsingle-stage and multi-stage micro-inverter topologies．Their merits anddrawbacks are described．Finally，considering the characteristics and future prospects of micro- inverter，the key points of the future research are discussed．Key words : PV grid-connected system；micro-inverter；power decoupling；life-time；reliability；review0 引言在全球性能源危机的影响下，寻求高效、持续、清洁的新能源成为当今国际发展的主题之一。
光伏并网逆变器拓扑结构的研究
光伏并网逆变器拓扑结构的研究刘 凯* 丁竹青 黄 勇 山东化工职业学院 潍坊 261108摘要 本文主要对光伏发电的核心部分——逆变器的拓扑结构进行介绍，在传统拓扑构造的基础上，分析几种新型的拓扑结构，对其工作原理进行理论分析，并通过仿真验证理论分析的合理性。
关键词 光伏并网 逆变器 拓扑结构 理论分析*刘 凯：讲师。
2013年毕业于中国石油大学（华东）动力工程及工程热物理专业获硕士学位。
现从事职业教育工作。
联系电话：133****7766， E-mail ：****************。
太阳能作为一种新能源，已经广泛应用于人类社会生活中，其中太阳能发电技术比较成熟，运营成本较低，更是解决能源短缺和环境污染的有效途径之一。
光伏并网发电系统中，光伏并网逆变器作为发电系统的核心部分，将太阳能组件与电网进行了有效的连接，对电力系统的安全稳定运行起着非常重要的作用。
1 传统电压逆变器光伏并网发电，是将光伏阵列产生的直流电转变为符合市电电网要求的工频交流电，并将其接入电网的过程。
逆变器则是可将直流电转换为交流电的电力变换设备，由于太阳能组件发出的是直流电，一般的负载多数为交流负载，因此，逆变器是太阳能发电技术中必不可少的一部分。
逆变器作为发电系统的重要组成，其太阳能发电的效率与逆变器的性能息息相关。
传统的光伏并网发电系统见图1，该系统是由太阳能组件、去耦大电容、传统逆变器、滤波电感部分和电网构成，其核心为传统电压源逆变器，通过驱动信号控制六个开关管的导通和关断而得到正弦规律变化的平均电压。
传统电压源逆变器结构简单，元器件少，但存在一些固有缺点：①由于直流侧并联大电容，相当于电压源，回路不允许短路，交流侧要求接感性负载或串接电感，以保证电压源逆变器可靠工作；②传统电压源型逆变器只可实现降压，其输出的交流电压低于直流母线上的电压，若希望得到较高的输出电压，需通过升压变换器将直流侧电压升高，从而满足电网电压的要求，增加升压变换器的发电系统可称为两级式并网发电系统，控制电路为级间控制，控制复杂，而且效率降低，成本较高；③逆变桥同一桥臂的上下两只开关管不允许同时导通，否则会工作在直通短路状态，为防止直通，需要加入死区时间，造成能量转换效率低，投入成本较高等。
光伏逆变器关键技术研究与设计
光伏逆变器关键技术研究与设计光伏逆变器是光伏系统中至关重要的组件，它将直流光伏电能转化为交流电能，以满足电网接入或直接供电的需求。
在光伏逆变器的设计与研究过程中，存在着许多关键的技术问题需要解决。
本文将重点探讨与光伏逆变器关键技术相关的问题，包括功率拓扑结构选择、智能控制技术、提高效率与可靠性等方面的内容，并提出相应的解决方法。
1. 功率拓扑结构选择光伏逆变器的功率拓扑结构直接影响着其性能和效率。
常见的功率拓扑结构包括单相桥式逆变器、全桥逆变器、多电平逆变器等。
在选择功率拓扑结构时，需要综合考虑系统的效率、成本、可靠性等因素。
单相桥式逆变器成本较低，但效率较低；全桥逆变器效率高，但成本较高；多电平逆变器能够提高系统效率和减小谐波，但造价昂贵。
因此，在设计光伏逆变器时，需要根据实际需求综合评估各种拓扑结构的特点，并选择最适合的拓扑结构。
2. 智能控制技术光伏逆变器的智能控制技术是实现其高效稳定运行的关键。
智能控制技术包括最大功率点追踪（MPPT）算法、电流闭环控制、电压闭环控制等。
其中，MPPT算法能够实时调整光伏阵列的工作点，使其始终工作在最大功率点，从而最大限度地提高光伏系统的输出功率。
电流和电压闭环控制能够实现光伏逆变器的稳定运行和系统保护。
因此，在光伏逆变器的设计过程中，应结合实际需求，选择合适的智能控制技术，并进行合理、精确的参数设计。
3. 提高效率与可靠性光伏逆变器的效率和可靠性是影响其运行质量的关键因素。
在提高效率方面，可以从两个方面进行优化。
首先，通过优化功率器件的选择和设计，减少开关损耗，提高转换效率。
其次，通过优化MPPT算法和智能控制技术，确保光伏阵列始终工作在最大功率点，充分利用太阳能资源。
在提高可靠性方面，可以采取多级保护措施，如过压、欠压、过流、过热等保护机制，以应对各种异常工作情况，减少故障率。
此外，光伏逆变器的设计还应考虑到实际应用环境的特点，如气候条件、电网要求等。
微型光伏逆变器拓扑及相关技术研究综述
本文主要对光伏发电系统中的微型逆变器拓扑进行了综述，旨在寻找能够降低成本并提升效率与可靠性 的最佳方案。介绍了微型逆变器的并网优势及其设计目标。结合国内外研究现状，分析了典型的单级式
文章引用: 韩雪, 高圣伟. 微型光伏逆变器拓扑及相关技术研究综述[J]. 电气工程, 2017, 5(1): 12-24. https:///10.12677/jee.2017.51003
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1. 引言
随着环境保护问题的日益趋紧，生产无污染的天然能源的需求已引起国际上的广泛关注。太阳能， 由于其清洁，无污染，取之不尽，可作为未来的一种代替性能源。我国太阳能资源丰富，太阳能作为传 统能源的替代能源具有巨大的经济效益和战略意义。在过去的十年中，光伏发电技术早已显示出其潜力， 成为了全世界发电的主要来源，即使在金融和经济危机的时候，也取得了强劲且持久的发展，这一趋势 在未来几年也会随着光伏发电优势的增加而持续。据 HIS 最新报告显示，到 2017 年，微型逆变器的全球 市场规模将有望随着海外市场需求的持续增长而增长四倍以上，出货量将增长到 2.1 GW。
3. 微型逆变器拓扑
光伏逆变器拓扑结构可分为单级式与多级式结构，常见的多级式结构例如两级式，第一级将光伏板 侧电压升高到并网电压所需电压等级，即 DC-DC 阶段，最大功率跟踪功能在此阶段完成；第二级将直流 电逆变为并网所需的与电网同相的交流电，即 DC-AC 阶段。而单级式结构在一级内同时完成两种功能， 两种结构各有其优缺点。
Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2017, 5(1), 12-24 Published Online March 2017 in Hans. /journal/jee https:///10.12677/jee.2017.51003
升压半桥型光伏并网微型逆变器升压变换拓扑的研究
ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｓ ａ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ． Ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｈ ａ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．
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・
分布式 电源及并 网技术 ・
低压 电器 （ ２ ０ １ ３ Ｎ ｏ ． １ １ ）
升 压 半 桥 型 光 伏 并 网微 型 逆 变 器 升 压 变 换 拓 扑 的 研 究
刘骏 亚 ， 苏建徽 ， 秦 拮 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ） （ 合肥 工业 大学 教 育部 光伏 系统工程研 究 中心 ， 安徽 合 肥
ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｐｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｗａ ｓ ｖ ｅ ｉｆ ｒ ｉ ｅ ｄ ｔ ｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈｅ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｉ ｍｐｌ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｙ ｔ ｏ
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光伏逆变器拓扑结构分析与优化
光伏逆变器拓扑结构分析与优化引言光伏逆变器是将光伏系统中直流电能转化为交流电能的重要装置。
其拓扑结构的合理设计和优化对于提高光伏电站的性能和效率至关重要。
本文将对光伏逆变器的拓扑结构进行分析与优化，以便在实际应用中更好地满足光伏系统的要求。
一、光伏逆变器的基本原理光伏逆变器是通过将光伏阵列产生的直流电能转化为交流电能，以满足实际用电需求。
光伏逆变器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 光伏电池阵列发出的直流电能通过光伏逆变器输入端口进入逆变器。
2. 光伏逆变器通过拓扑结构中的电路元件，如开关管和电容电感等，将输入的直流电能转化为高频交流电能。
3. 交流电能经过滤波电路进行滤波处理后，输出到光伏系统的负载中，供电使用。
二、常见的光伏逆变器拓扑结构光伏逆变器的拓扑结构多种多样，常见的几种拓扑结构有：单相桥式逆变器、三相桥式逆变器、多电平逆变器等。
这些不同的拓扑结构具有各自的优点和适用场景，下面将进行简要介绍。
1. 单相桥式逆变器单相桥式逆变器是一种常见的拓扑结构，它通过四个开关管和四个二极管组成的桥臂电路实现电能转换。
其结构简单、可靠性高，适用于小功率的光伏系统。
然而，单相桥式逆变器输出的交流电压存在脉动及谐波干扰问题。
2. 三相桥式逆变器三相桥式逆变器是一种应用广泛的拓扑结构，它通过六个开关管和六个二极管组成的桥臂电路将直流电能转化为三相交流电能。
与单相桥式逆变器相比，三相桥式逆变器在输出交流电压的稳定性和谐波抑制性能上有较大的改进，适用于中等功率和高功率光伏系统。
3. 多电平逆变器多电平逆变器是一种高性能逆变器，它通过增加电平数量来减小输出电压的脉动及谐波干扰，提高输出电压的波形质量。
多电平逆变器适用于大功率的光伏系统，但其结构复杂、成本高，需要更多的开关管和电路元件。
三、光伏逆变器拓扑结构优化在光伏逆变器的设计和应用过程中，拓扑结构的优化是提高系统性能和效率的关键。
下面将对光伏逆变器拓扑结构的优化进行探讨。
光伏发电系统并网逆变器研究综述
光伏发电系统并网逆变器研究综述光伏发电系统并网逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备，它不仅具备光伏系统的发电效率，同时还能将电能传输到电网中并实现电网互连。
因此，研究并网逆变器的性能和技术，对于提高光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。
本综述将就现有的研究成果，对光伏发电系统并网逆变器的关键技术进行梳理与探讨。
首先，光伏发电系统并网逆变器的核心技术是直流-交流转换，其中的关键问题就是逆变器的效率和稳定性。
高效率的逆变器能够更好地实现光伏发电系统的发电能力，并将发电能量有效地输送到电网中。
目前，研究者在硅基和非硅基材料的逆变器设计上做了很多努力，通过优化电路拓扑结构和控制策略，提高了逆变器的效率。
同时，还通过改进电感和电容元件的设计和选择，减少了功耗和热损失，提高了逆变器的整体效能。
其次，逆变器的稳定性对于光伏发电系统的可靠运行至关重要。
在光伏发电系统中，存在着变化的太阳辐射和温度等影响因素，这些因素会对光伏电池的输出电压和电流产生影响，从而对逆变器的稳定性带来挑战。
为了提高逆变器的稳定性，研究者在控制算法和故障检测方面开展了大量的研究。
例如，针对太阳辐射变化的问题，研究者提出了基于模糊控制和最大功率点跟踪算法的控制策略，通过实时调整逆变器的工作点以适应太阳辐射的变化，提高了系统的稳定性。
另外，还通过引入多级拓扑、并置结构和多源输入等技术，实现了逆变器的容错能力和故障检测能力，提高系统的可靠性。
此外，逆变器的性能还与电网的要求和规范密切相关。
为了确保逆变器与电网的稳定连接，保证电能的质量和安全，研究者开展了对并网逆变器的规范和标准的研究。
例如，国际电工委员会（IEC）针对逆变器的并网运行提出了一系列的标准要求，包括对电网响应速度、电能质量、电网保护和安全等方面的要求。
同时，研究者还进行了并网逆变器的仿真和实验研究，验证了逆变器的性能和安全性。
这些研究成果对于逆变器的研发和应用具有重要指导意义。
光伏并网变换器拓扑结构研究
光伏并网变换器拓扑结构研究摘要：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、拓扑结构一、引言跨入21世纪之后，全球正在面临能源危机，新能源已经成为世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。
太阳能光伏发电技术作为新能源的重要一员得到了持续的发展。
太阳能光伏发电系统可区分为两大类：一是独立系统，二是并网系统。
独立系统是由太阳能电池直接给负载提供功率，多用于向偏远无电地区供电，易受到诸如时间和季节的影响。
独立系统结构图如图1-1所示。
图1-1 独立系统结构图随着电力电子技术的进步和控制理论的发展，光伏并网发电已经成为太阳能利用的主要形式。
并网发电系统的特点是通过控制逆变器，直接将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电，输向电网，如图1-2所示。
寻求高性能、低造价的光伏材料和器件以减小光伏发电系统的自身损耗是其研究热点之一。
作为光伏阵列与电网系统间进行能量变换的逆变器，其安全性、可靠性、逆变效率、制造成本等因素对发电系统的整体投资和收益具有举足轻重的地位。
因此，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。
图1-2 并网发电系统结构图二、光伏并网逆变器拓扑方案并网逆变器作为并网发电系统进行电能变换的核心，具体电路拓扑众多，根据直流侧电源性质的不同可分为两种：电压型逆变器和电流型逆变器，结构如图2-1。
电流型逆变器，其直流侧输入为电流源，需要串联一大电感提供较为稳定的直流电流输入，但此大电感会导致系统动态响应差，因此当前世界范围内大部分并网逆变器均采用直流侧以电压源为输入的电压型逆变器。
根据逆变器的输入端和输出端是否隔离，可将逆变器分为隔离型和非隔离型。
光伏微型逆变器研究报告
光伏微型逆变器研究报告光伏微型逆变器研究报告一、研究背景随着全球能源需求的不断增长，可再生能源的利用越来越受到人们的关注。
光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，已经得到了广泛的应用。
然而，光伏发电系统中的逆变器是一个重要的组成部分，它的性能直接影响到整个系统的效率和稳定性。
传统的大型逆变器虽然具有较高的效率和稳定性，但是其成本较高，不适合小型光伏发电系统的应用。
因此，研究光伏微型逆变器成为了当前的热点问题。
二、研究内容本研究主要针对光伏微型逆变器的设计和优化进行了深入的研究。
具体内容如下：1. 光伏微型逆变器的设计本研究采用了基于SPWM控制的光伏微型逆变器设计方案。
通过对逆变器的电路结构和控制算法进行优化，实现了高效、稳定的光伏发电系统。
2. 光伏微型逆变器的性能测试本研究通过实验对光伏微型逆变器的性能进行了测试。
测试结果表明，该逆变器具有较高的转换效率和稳定性，能够满足小型光伏发电系统的需求。
3. 光伏微型逆变器的优化本研究通过对逆变器的电路结构和控制算法进行优化，进一步提高了逆变器的性能。
优化后的逆变器具有更高的转换效率和更好的稳定性。
三、研究成果本研究取得了以下成果：1. 设计了一种基于SPWM控制的光伏微型逆变器，实现了高效、稳定的光伏发电系统。
2. 对光伏微型逆变器的性能进行了测试，测试结果表明，该逆变器具有较高的转换效率和稳定性，能够满足小型光伏发电系统的需求。
3. 对逆变器的电路结构和控制算法进行了优化，进一步提高了逆变器的性能。
优化后的逆变器具有更高的转换效率和更好的稳定性。
四、研究结论本研究证明了光伏微型逆变器在小型光伏发电系统中的应用具有广阔的前景。
通过对逆变器的电路结构和控制算法进行优化，可以进一步提高逆变器的性能，实现更高效、更稳定的光伏发电系统。
五、研究展望本研究还存在一些不足之处，需要进一步完善和改进。
未来的研究方向包括：1. 进一步优化光伏微型逆变器的电路结构和控制算法，提高逆变器的性能。
光伏逆变器技术的研究及应用
光伏逆变器技术的研究及应用一、引言近年来，随着环保理念的不断加强，光伏发电作为一种非常具有前景和可持续性的新能源，正在逐渐广泛应用于各种领域。
光伏系统中的逆变器作为光伏发电系统的核心，是将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电进行供电的关键设备。
因此，光伏逆变器的技术研究及应用具有非常重要的意义。
本文将从技术的角度出发，就光伏逆变器的研究及应用进行深入探讨。
二、光伏逆变器的工作原理及分类1. 工作原理光伏逆变器的工作原理可以简单地概括为：“将直流电转换为交流电”。
在光伏发电系统中，光伏电池板会收集太阳能，并将其转化为直流电，而逆变器则可以将这种直流电转化为交流电。
逆变器可以被视为一个电子开关，它可以通过控制开关的开关状态来控制输出电压的大小和频率，从而将直流电转换为交流电。
2. 分类根据逆变器的不同应用场景和技术特性，光伏逆变器可以分为多个类别。
以下是典型的分类方式：（1）集中式光伏逆变器：集中式光伏逆变器是最常见的逆变器类型。
在这种逆变器中，多个太阳能电池板通过配电柜串联在一起，再通过集中式光伏逆变器转化为交流电。
这种逆变器的特点是系统规模大，效率高。
（2）户用光伏逆变器：户用光伏逆变器用于家用光伏系统。
这种逆变器通常用于将太阳能电池板的直流电转化为房屋用电的交流电。
户用光伏逆变器的特点是简单易用，只需要连接输入和输出电源即可使用。
（3）微网式光伏逆变器：微网式光伏逆变器通常用于小型光伏系统和小型微网系统。
这种逆变器可以将多个光伏电池板连接到一起形成一个小型微网系统，从而实现更高的电能利用效率。
微网式光伏逆变器的特点是高效、便携、适用于多种不同场景。
（4）多电平光伏逆变器：多电平光伏逆变器可以实现更高的电能转换效率。
这种逆变器使用了比传统逆变器更高级的电力电子器件，从而实现更好的电能转换。
三、光伏逆变器的技术研究1. 电力电子技术的应用由于逆变器主要是通过控制电子开关的开关状态来实现电能转换，因此电力电子技术是光伏逆变器研究的重点之一。
小型独立光伏发电系统逆变器的设计【文献综述】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化小型独立光伏发电系统逆变器的设计1前言部分能源是人类社会生存和发展的物质基础，在过去的200多年中，建立在煤、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。
然而，人们在物质和精神生活不断提高的同时，也意识到大规模使用这些化石燃料所带来的严重后果，资源日益枯竭，环境不断恶化，这些问题已经展现在人们的面前[1]。
由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要，一次能源面临枯竭的危机是大力发展太阳能发电的主要原因之一。
据有关资料显示，按照目前能源的消耗速度，世界一次能源最多只能再用200年左右[2]。
而传统获得电能的主要方式需燃烧大量煤炭、石油等石化材料。
随着现代社会发展对能源需求的不断增加，可供利用的煤炭、石油等一次能源日益枯竭，如不尽早寻求新的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。
而新能源如太阳能、风能、潮汐能等可再生能源在全球范围的发展让人们在能源危机的焦虑中，得到不少慰藉[3-4]。
当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨含硫化合物物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，仅燃煤产生的SO2就占了全国排放总量的25％，有48个城市的S02超过国家二级排放标准，有82个城市出现过酸雨，超过国土面积40％，其中仅1998年酸雨沉降造成的经济损失就约GNP(国民生产总值)的2％。
由于污染造成经济损失，2004年全国环境污染造成经济损失占当年GDP的3.05％，超过5000亿。
室外空气和水污染对于中国经济造成的健康和非健康损失的总和每年1000亿美元(约相当于中国GDP的5.8％)，因此需要大力提高可再生能源在能源消费中的比重。
而化石燃料产生另一大环境问题是“温室效应”，由于化石燃料燃烧排放大量的温室气体CO2而产生温室效应，引起全球气候变化[5-7]。
无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究
无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究一、本文概述随着全球对可再生能源需求的持续增长，光伏发电技术因其清洁、可再生、无污染的特性，受到了广泛关注。
光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备，其性能直接影响到整个系统的运行效率和电能质量。
传统的光伏并网逆变器通常采用变压器结构，虽然这种结构在一定程度上能够实现电气隔离和电压匹配，但也存在体积大、成本高、效率低等问题。
因此，研究无变压器结构的光伏并网逆变器拓扑及其控制策略，对于提高光伏系统的整体性能、降低成本、推动光伏发电技术的广泛应用具有重要意义。
本文首先介绍了光伏发电系统的基本原理和并网逆变器的功能要求，阐述了无变压器结构光伏并网逆变器的研究背景和必要性。
随后，文章详细介绍了无变压器结构光伏并网逆变器的拓扑结构，包括其基本原理、电路构成以及与传统变压器结构逆变器的区别。
在此基础上，文章重点研究了无变压器结构光伏并网逆变器的控制策略，包括最大功率点跟踪控制、并网电流控制、孤岛效应检测与保护等方面。
通过理论分析和仿真实验，验证了所提控制策略的有效性和优越性。
文章对无变压器结构光伏并网逆变器的应用前景进行了展望，并指出了进一步研究的方向和可能的挑战。
本文的研究成果将为光伏发电技术的发展提供新的思路和方法，有助于推动可再生能源技术的快速发展和应用。
二、无变压器结构光伏并网逆变器拓扑随着可再生能源的日益普及，光伏（PV）技术已成为一种重要的清洁能源解决方案。
光伏并网逆变器是光伏系统的核心组成部分，其设计对于提高系统的效率和可靠性至关重要。
传统的光伏并网逆变器通常采用变压器结构，但近年来，无变压器结构的光伏并网逆变器因其高效率、低成本和紧凑的设计而受到了广泛关注。
无变压器结构光伏并网逆变器拓扑主要基于直接功率转换技术，省去了传统的工频变压器，从而降低了系统的体积和重量。
这种拓扑结构的关键在于使用高效的电力电子开关器件和先进的控制策略，实现直流（DC）到交流（AC）的直接转换。
光伏微型逆变器拓扑
光伏微型逆变器拓扑光伏微型逆变器是一种用于将光伏电池板产生的直流电转换为交流电的设备。
它在光伏发电系统中起到了至关重要的作用。
光伏微型逆变器的拓扑结构对其性能和效率有着直接影响。
光伏微型逆变器的拓扑结构多种多样，常见的有单相桥式拓扑、全桥式拓扑和半桥式拓扑等。
不同的拓扑结构适用于不同的应用场景和功率范围。
单相桥式拓扑是最简单、最常见的光伏微型逆变器拓扑结构。
它由四个功率开关器件和一个输出变压器组成。
在这种拓扑结构中，光伏电池板产生的直流电经过滤波电容器后，经过桥式整流电路得到整流的直流电。
然后，通过PWM控制技术，将直流电转换为交流电，并通过输出变压器将输出电压调整到合适的值。
全桥式拓扑是一种更复杂的光伏微型逆变器拓扑结构，它由四个功率开关器件和一个输出变压器组成。
这种拓扑结构相较于单相桥式拓扑具有更高的功率密度和更好的电网适应性。
全桥式拓扑在光伏微型逆变器中的应用较为广泛，特别适用于高功率和高效率的光伏发电系统。
半桥式拓扑是一种介于单相桥式拓扑和全桥式拓扑之间的结构。
它由两个功率开关器件和一个输出变压器组成。
半桥式拓扑在功率密度和电网适应性方面介于单相桥式拓扑和全桥式拓扑之间。
在一些中小功率的光伏微型逆变器中，半桥式拓扑是一种较为常见的选择。
除了以上提到的常见拓扑结构外，还有其他一些特殊的拓扑结构，如多电平逆变器、多端子逆变器等。
这些拓扑结构通常应用于大功率光伏发电系统或特殊的应用场景中。
光伏微型逆变器的拓扑结构的选择要根据具体的应用需求和性能要求来确定。
在选择拓扑结构时，需要考虑光伏电池板的功率和输出电压要求、电网的电压和频率要求，以及系统的成本和可靠性等因素。
光伏微型逆变器的拓扑结构也需要考虑功率开关器件的选择和控制策略的设计。
功率开关器件的选择应考虑其性能、效率和可靠性等因素。
控制策略的设计应考虑到输出电压的稳定性、功率因数的改善和谐波的抑制等要求。
光伏微型逆变器的拓扑结构是影响其性能和效率的关键因素之一。
光伏微型逆变器拓扑结构研究与分析
光伏微型逆变器拓扑结构研究与分析摘要：为了更好地促进光伏发电作业的顺利开展，本文介绍了微型逆变器设计要素，阐述光伏电池技术参数，研究光伏微型逆变器拓扑结构，包括集中式结构、交流模块式结构、串型结构、多支路结构、主从结构等，对促进我国光伏事业的发展提供了新的思路与方向。
关键词：光伏微型逆变器；拓扑结构；集中式结构；变换器太阳能资源是我国清洁能源开发的重要类型之一，具有清洁、无污染、可持续利用的运用优势，在建筑领域及其他领域中被广泛运用，在太阳能光伏发电中，发电系统的研究是硬件设施开发的重要内容之一，光伏微型逆变器拓扑结构是当前太阳能光伏发电系统中的常见结构，能够促进太阳能资源的开发与运用，增强太阳能使用效率。
1.微型逆变器设计要素太阳能电池组件配备微型逆变器,目的在于提升系统转换效率。
微型逆变器拓扑结构在故障处理层面具有一定的运用优势。
运行中即使某一逆变器出现故障，并不会影响能量转换。
微型逆变器设计要求保证较高的变换效率。
网逆变器变换效率与发电系统运行效率之间有着紧密的联系。
微型逆变器与太阳能电池组件集成，工作中处于室外的运行环境，要求微型逆变器可靠性符合要求。
太阳能电池组件寿命与太阳能电池组件寿命一致。
微型逆变器与太阳能电池组件集成，要求检测体积尽量小。
并联太阳能电池组件过程中要求进行负载平衡控制。
为此利用高速片ADC采样电压与电流。
光伏逆变器MCU中具有双片上振荡器，有利于促进故障检测。
优化太阳能电池组件安装作业。
优化转换、系统监控与能量存储，保证系统整体运行性能[1]。
2.光伏微型逆变器技术参数光伏微型逆变器拓扑结构设计与选择过程中，要求与具体的运行参数相结合，灵活选择最为适宜的运行结构。
当前运用较为常见的结构类型有Flyback变换器拓扑结构，操作过程中具有较强的可靠性，保证逆变器开关频率适宜，并与体积控制相结合，促进两者之间达到良好的平衡。
利用微型逆变器拓扑能够将太阳能电池组件级效率30％。
光伏逆变器中的电路拓扑结构设计与研究
光伏逆变器中的电路拓扑结构设计与研究随着太阳能光伏发电技术的迅速发展，光伏逆变器作为太阳能发电的重要组成部分，具有着越来越重要的作用。
光伏逆变器的作用是将太阳能电池模块发出的直流电转换为交流电，以供给电网使用。
电路拓扑结构是光伏逆变器设计中的重要部分，能够影响系统的性能和稳定性。
因此，本文将针对光伏逆变器中的电路拓扑结构进行设计与研究。
一、光伏逆变器电路拓扑结构的分类根据拓扑结构的不同，光伏逆变器可以分为单相桥式逆变器、三相桥式逆变器和多电平逆变器。
其中，单相桥式逆变器是一种简单的电路结构，适用于小型光伏发电系统；三相桥式逆变器更适合于较大规模的光伏发电系统；而多电平逆变器的逆变效率更高，也更加稳定，适用于大型光伏发电系统。
二、单相桥式光伏逆变器电路拓扑结构设计单相桥式光伏逆变器的电路结构简单，它将太阳能电池组成的直流电源通过开关管进行逆变，从而使得输出电压为交流电。
单相桥式光伏逆变器的设计中，采用了电感和电容进行过滤，以减小输出电压的波动度。
同时，为了保持输出电压的稳定性，还需要采用频率稳定器，通过调节频率来保持输出电压的稳定。
三、三相桥式光伏逆变器电路拓扑结构设计三相桥式光伏逆变器的电路结构比单相桥式光伏逆变器更为复杂，但是在大型光伏发电系统中，其性能和稳定性更加优越。
在三相桥式光伏逆变器的设计中，需要采用三相桥式整流器，将太阳能电池组成的直流电源变换为交流电。
然后，通过三相桥式逆变器将交流电转换为输出电压。
为了保证三相桥式光伏逆变器的稳定性，需要采用滤波器来减小输出电压的波动度。
此外，频率稳定器的设计中也十分重要，以保持输出电压的稳定性。
四、多电平光伏逆变器电路拓扑结构设计多电平光伏逆变器相比于单相桥式光伏逆变器和三相桥式光伏逆变器更加复杂，但是其逆变效率更高，输出电压波动度更小，稳定性更好。
在多电平光伏逆变器的设计中，我们需要采用多个桥式电路，并将其串联起来，以实现多电平输出。
多电平光伏逆变器的设计需要采用多个电感和电容进行过滤，同时还需要将频率稳定器进行升级，以保证输出电压的稳定性。
光伏逆变器拓扑结构研究
光伏逆变器拓扑结构研究随着可再生能源的兴起与发展，光伏发电技术逐渐成为一种重要的清洁能源技术。
而光伏逆变器作为光伏系统中的重要组成部分，起到将直流电能转换为交流电能的关键作用。
因此，光伏逆变器的拓扑结构研究具有重要的意义。
一、光伏逆变器的基本原理光伏逆变器是用于将光伏发电模块输出的直流电能转换为交流电能的设备。
其基本原理是在光伏电池产生的直流电能的基础上，通过逆变器将其转换为交流电能，并将其输出到电网中供电。
基本上，光伏逆变器主要由三部分组成：整流器、逆变器和输出滤波器。
其中，整流器将光伏电池产生的直流电能转换为脉宽调制信号，然后逆变器将脉宽调制信号转换为交流电能，并通过输出滤波器对其进行滤波输出。
二、传统的光伏逆变器拓扑结构在传统的光伏逆变器中，常见的拓扑结构主要包括单相桥式逆变器、三相桥式逆变器和全桥式逆变器。
1. 单相桥式逆变器单相桥式逆变器是最简单的拓扑结构之一，由四个开关管和四个二极管组成。
其工作原理是通过调控四个开关管的通断来控制输出的交流电压幅值和频率。
虽然结构简单，但由于存在开关管的损耗和开关频率的限制，单相桥式逆变器的效率相对较低。
2. 三相桥式逆变器三相桥式逆变器是目前应用最广泛的拓扑结构之一，由六个开关管和六个二极管组成。
其工作原理是通过调控六个开关管的通断来生成三相交流电压，并通过PWM技术对其进行调制，以控制输出的交流电压。
相较于单相桥式逆变器，三相桥式逆变器具有更高的效率和更好的电流波形质量。
3. 全桥式逆变器全桥式逆变器是由四个开关管和四个二极管组成的拓扑结构。
其工作原理是通过PWM技术产生的脉冲信号对开关管进行调制，控制输出电压的频率和幅值。
全桥式逆变器具有更好的电流波形质量和更高的效率，但由于结构复杂，成本较高。
三、新型光伏逆变器拓扑结构随着科技的不断进步和发展，新型的光伏逆变器拓扑结构也不断涌现。
其中，多电平逆变器、谐振逆变器和多级逆变器是具有潜力和广阔前景的新兴拓扑结构。
光伏逆变器电路拓扑优化设计与实现
光伏逆变器电路拓扑优化设计与实现光伏逆变器是将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电的关键设备。
在光伏逆变器的电路设计中，合适的拓扑结构对于提高系统的功率密度、效率和可靠性至关重要。
本文将介绍光伏逆变器电路拓扑的优化设计和实现。
一、光伏逆变器的拓扑结构光伏逆变器常用的拓扑结构有单相桥式逆变器、升压逆变器、降压逆变器和多电平逆变器等。
每种拓扑结构有其适用的应用场景和性能特点。
在进行拓扑优化设计时，需要综合考虑功率密度、效率、可靠性和成本等因素。
二、拓扑结构优化设计1. 单相桥式逆变器单相桥式逆变器是最常用的拓扑结构之一。
它具有简单的电路结构和较高的效率，适用于小功率的应用。
在优化设计中，可以采用全桥式逆变器替代半桥式逆变器，提高系统功率密度和效率。
2. 升压逆变器升压逆变器适用于需要将光伏发电系统的输出电压提高到更高水平的应用。
在优化设计中，可以采用多级升压逆变器结构，以降低每级开关器件的电压压力，提高系统的效率和可靠性。
3. 降压逆变器降压逆变器适用于需要将光伏发电系统的输出电压降低到更低水平的应用。
在优化设计中，可以采用多级降压逆变器结构，以降低每级开关器件的电流负载和损耗，提高系统的效率和可靠性。
4. 多电平逆变器多电平逆变器具有更高的输出质量和效率，适用于高功率应用。
在优化设计中，可以采用多电平逆变器的结构，通过增加电压级数和控制技术来减小电路中开关器件的开关损耗，提高系统的效率和可靠性。
三、拓扑优化设计的方法1. 基于数学建模的优化设计方法可以通过建立逆变器电路的数学模型，利用数学优化方法对电路参数进行优化设计。
例如，可以使用遗传算法、粒子群算法等进行参数寻优。
2. 基于仿真和实验验证的优化设计方法可以利用电路仿真软件对不同拓扑结构进行性能评估和比较。
通过调整电路参数和拓扑结构，找到最佳的设计方案。
同时，还需通过实验验证来验证仿真结果的准确性。
3. 基于先进控制技术的优化设计方法可以采用先进的控制技术（如最大功率点跟踪、预测控制、谐振控制等）来提高光伏逆变器的效率和稳定性。
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韩雪，高圣伟
和多级式逆变器拓扑，阐述了各自优缺点。针对微型逆变器中存在的各种问题，分别对功率解耦技术、 漏电流的消除、以及新型功率器件的应用进行了研究，以实现逆变器低成本、高效率、寿命长的目标。 通过对各类逆变器拓扑的总结与归纳，展望了未来的研究方向与发展前景。
关键词
微型逆变器，光伏系统，功率解耦，漏电流，碳化硅器件
Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2017, 5(1), 12-24 Published Online March 2017 in Hans. /journal/jee https:///10.12677/jee.2017.51003
韩雪，高圣伟
集中式逆 变器
组串式逆 变器
多组串式逆 变器
DC AC
DC AC
DC AC
DC DC
DC DC
DC AC
微型逆变 器
DC AC
DC AC
Figure 1. Structure of photovlotaic inverter 图 1. 光伏逆变器结构
Figure 2. Micro-inverter 图 2. 微型逆变器
图 2 为微型逆变器实物图。具有微型逆变器的光伏并网系统，应用在低于 300 W 的场合，直接将单 个光伏组件与逆变器集成，每一组件的交直流变换和最大功率跟踪功能单独进行，当某块电池板损坏或 被遮挡的情况下，不影响其他逆变器的正常工作，可即插即用，能够根据用于需求进行安装扩展，寿命 高达 25 年，是目前光伏发电领域的研究热点之一[2]。
3. 微型逆变器拓扑
光伏逆变器拓扑结构可分为单级式与多级式结构，常见的多级式结构例如两级式，第一级将光伏板 侧电压升高到并网电压所需电压等级，即 DC-DC 阶段，最大功率跟踪功能在此阶段完成；第二级将直流 电逆变为并网所需的与电网同相的交流电，即 DC-AC 阶段。而单级式结构在一级内同时完成两种功能， 两种结构各有其优缺点。
摘要
本文主要对光伏发电系统中的微型逆变器拓扑进行了综述，旨在寻找能够降低成本并提升效率与可靠性 的最佳方案。介绍了微型逆变器的并网优势及其设计目标。结合国内外研究现状，分析了典型的单级式
文章引用: 韩雪, 高圣伟. 微型光伏逆变器拓扑及相关技术研究综述[J]. 电气工程, 2017, 5(1): 12-24. https:///10.12677/jee.2017.51003
Keywords
Micro-Inverter, Photovoltaic System, Power Decoupling, Leakage Current, SiC Power Device
微型光伏逆变Biblioteka 拓扑及相关技术研究综述韩 雪，高圣伟
天津工业大学电气工程与自动化学院，天津
收稿日期：2017年3月2日；录用日期：2017年3月20日；发布日期：2017年3月24日
传统的光伏逆变器包括：集中式逆变器、组串式逆变器和多组串式逆变器。集中式逆变器通常应用 在 10 kW 以上的三相高压场合，其体积大，安装复杂，逆变器一旦出现故障，将会涉及大量能量传输被 打断；组串式逆变器应用在低于 10 kW 的场合，将光伏模块串联到一起，通过串联获得了较高的输出电 压，避免了集中式逆变器的缺点；多组串式逆变器是在组串式逆变器基础上的改进，使每组的 DC-DC 部 分连接到公共的 DC-AC 逆变器上，可单独进行控制。各种光伏逆变器结构对比如图 1 所示。以上三种传 统光伏逆变器，系统的最大功率点跟踪针对整串进行，无法保证每个光伏组件均达到最大功率点。并且 由于各组件实际安装方向与角度不同，每个组件发电效率不同，从而降低了系统的发电效率[1]。
2. 微型逆变器设计目标
在光伏并网系统中，如何实现不同功率配置下的高效功率输出是逆变器设计和运行的关键因素，因 此微型逆变器的设计应着重考虑以下几方面因素[3]：
1) 可靠性：大多数商业光伏模块保证在指定的输出水平，为 20 至 25 年，然而逆变器的寿命通常在 5 到 15 年，这就要求逆变器方便维护和更换。微逆的寿命为 25 年，传统逆变器寿命在 10 年左右。
文献[6]提出了一种两级式有源钳位反激式光伏逆变器拓扑(图 5)，由反激式变换器，混合桥逆变器， 和输出 CL 滤波器组成。反激式逆变器的优点为所需器件少，结构简单，提供光伏组件和点网线间的隔 离。在变换器级，该拓扑考虑到了次级漏感的影响，选择有源钳位电路用于降低变压器的漏感和主开关 的输出电容之间的电压尖峰，并实现软开关，以减少开关损耗。在逆变器级，混合桥由两个晶闸管和两 个 MOSFET 构成，分别在正负半周期导通。输出 CL 滤波器用于降低谐波分量，为交流电网线路产生电 流波。其中输入电压为 30~45 V，输出电压为 220 V，开关频率为 50 HZ，Lm1 = 7.91 uH，LLK1 = 7.91 nH， LLK2 = 7.91 nH，Cr = 470 nF，Co = 150 nF，Lf = 5.6 mH，Cf = 33 nF。
Review of Photovoltaic Micro-Inverter Topology and Related Technologies
Xue Han, Shengwei Gao
School of Electrical Engineering and Automation, Tianjin Polytechnic University, Tianjin
Open Access
1. 引言
随着环境保护问题的日益趋紧，生产无污染的天然能源的需求已引起国际上的广泛关注。太阳能， 由于其清洁，无污染，取之不尽，可作为未来的一种代替性能源。我国太阳能资源丰富，太阳能作为传 统能源的替代能源具有巨大的经济效益和战略意义。在过去的十年中，光伏发电技术早已显示出其潜力， 成为了全世界发电的主要来源，即使在金融和经济危机的时候，也取得了强劲且持久的发展，这一趋势 在未来几年也会随着光伏发电优势的增加而持续。据 HIS 最新报告显示，到 2017 年，微型逆变器的全球 市场规模将有望随着海外市场需求的持续增长而增长四倍以上，出货量将增长到 2.1 GW。
文献[5]提出了一种基于软开关全桥电路的微型逆变器拓扑(图 4)，前端采用了 LLC 谐振变换器，以 实现高工作频率和高转换效率，将光伏板侧 20~40 V 的低压升至电网侧电压等级，并实现最大功率跟踪 功能，峰值效率可达 97.3%；后级采用了基于软开关技术的传统全桥逆变电路，尽管增加了传导损耗， 却大大减少了开关损耗，其中 Lr = 2.2 uH，Cr = 510 nf，Lm = 10 mH，Lf = 300 uH，Lo = 1 mH，Co = 1 uF， 峰值效率可达 98.5%。
2) 效率：逆变器的拓扑结构及控制方法对其效率至关重要，效率的提升直接影响到产品功能和市场 竞争，应尽量减少不必要的损耗。
3) 成本：逆变器的设计应考虑到初始投资成本与长期维护成本，交流模块系统每一光伏组件均与微 型逆变器相连，电路中应包含较少的器件，提高功率密度，降低逆变器体积，也会减少成本。
13
Received: Mar. 2nd, 2017; accepted: Mar. 20th, 2017; published: Mar. 24th, 2017
Abstract
In order to find the best solution to reduce costs and improve efficiency and reliability of micro-inverter, topologies of micro-inverter in photovoltaic power generation system are reviewed in this paper. Firstly, the advantages of grid-connected micro-inverter and its design objectives are introduced. Combined with the research status at home and abroad, this paper analyzed the typical single-stage and multi-stage micro-inverter topologies, and their advantages and disadvantages are discussed. Aiming at problems existing in micro-inverter, power decoupling technique, elimination of leakage current, and application of novel power devices were studied in order to achieve the goal of low cost, high efficiency, and long life. Through the summary and induction of all kinds of inverter topology, the research direction and future prospects of development are expected in this paper.
多级式拓扑结构的明显缺点是尺寸大，可靠性低，器件数量过多，损耗大，使得制造成本更高。因 此，最近的研究主要集中在如何减少功率变换等级，并在这样的系统上实现拓扑优化。最佳选择是在光 伏阵列与电网系统之间采用单级式拓扑，使其兼具最大功率跟踪、升压以及逆变等功能。