反激式微型逆变器功率解耦电路设计与验证

"一种用于光伏微型逆变器的功率解耦电路" 光伏微型逆变器在并网系统中遇到的主要挑战之一是二次功率扰动问题，这导致了能量转换效率的下降。传统解决方案是通过在光伏板输出侧并联大容量的电解电容来抑制这种波动。然而，由于电解电容的寿命较短，这限制了逆变器的整体稳定性。为了解决这个问题，一种创新的三端口电路拓扑结构被提出，基于反激式微型逆变器，并引入功率解耦功能。 该新型电路结构中，一个端口设计用于使用低容值、长寿命的薄膜电容替代传统的电解电容，以实现功率解耦。这样不仅能够有效抑制二次功率扰动，还显著提高了逆变器的使用寿命。仿真和实际实验结果都证明了这种解耦电路在稳定性和可行性方面的优越性。 二次功率扰动是由光伏板输出的电流和电压波动引起的，表现为工频频率的两倍。这些波动影响了并网功率的稳定，而大容值的电解电容虽能暂时抑制波动，但其寿命短，成为系统可靠性的瓶颈。文献中的方法虽然尝试减少电容容值，但控制策略复杂，效率不高，且不完全适用于微型逆变器。 本文提出的三端口反激变换器采用紧凑的拓扑结构，简化了控制方式，降低了系统复杂度。逆变器主要由光伏板、反激式高频变压器、整流二极管、滤波电路、H桥工频逆变电路以及关键的功率解耦电路组成。在工作过程中，逆变器根据光伏板输出功率与并网需求动态调整工作模式，确保功率稳定传输。 当输入功率PPV大于输出功率Pac时，电路进入模式1，这个模式下，电路会经历四个阶段的工作流程，每个阶段都有特定的开关管驱动信号和变压器电流状态。这种动态调节机制有效地平滑了功率传输，减少了对大容值电解电容的依赖，提升了系统的整体性能和寿命。 这种新型的三端口反激式微型逆变器结合功率解耦电路，为解决光伏并网系统中的二次功率扰动提供了一种高效、稳定且寿命长的解决方案，对于推动光伏能源的广泛应用具有积极意义。通过不断的理论研究和实践验证，这种技术有望进一步优化，提升微逆的效率和可靠性。