水电之家讯：研究背景
近年来，为了缓解全球能源危机和环境污染等问题，太阳能等发电技术得到快速发展。高频隔离光伏并网逆变器在实现电气隔离的同时具有体积小和重量轻等优点，逐渐成为人们关注的重点。目前，为实现高频隔离并网，主要分为有直流环节和无直流环节2种结构形式。采用高频隔离DC/DC变换器加DC/AC并网逆变器的形式是存在中间直流环节，控制相对独立，但是功率变换等级较多，转换效率低，开关管数量较多，损耗较大。无直流环节形式的拓扑结构通常由高频逆变器、高频隔离变压器和周波变换器3部分组成，高频变压器交流输出经周波变换器直接输出低频交流并网，由于减少了一级中间直流环节，可以有效提高系统效率；但所采用的开关管数量较多，拓扑结构复杂。高频隔离并网逆变器控制策略通常采用前级逆变器经高频调制产生变压器所需高频交流电压，后级PWM并网逆变器经高频正弦调制产生工频交流电压实现并网，但因所有开关管均工作在高频状态，开关损耗相对较大。相关文献提出了正弦脉宽脉位调制(SPWPM)控制方法，前级逆变器在实现高频逆变的同时完成正弦调制功能，后级逆变器采用过零点切换的工频开关形式，开关损耗较小，但工频切换存在交流电流过零点畸变问题。
主要创新点
本文提出了一种新型高频隔离并网逆变器，具有能量双向传输、无直流环节、效率高、开关器件数量少等优点。同时提出了一种应用于该拓扑结构的混合型SPWPM控制策略，保证了交流电流过零点的平滑切换，减小过零点畸变。适用于需要高频隔离的双向DC/AC逆变领域以及单相光伏发电并网系统。
解决的问题及意义
本文提出的新型高频隔离光伏并网逆变器，具有无直流环节、功率变换级数少、体积小、效率高、功率器件数量少、并网电流纹波小等优点。同时采用了混合型SPWPM控制策略，一方面将高频逆变与正弦调制集中由前级逆变器实现；另一方面，后级开关管采用高频和工频混合控制模式，在降低后级开关损耗的同时保证了电流过零点的平滑切换，减小并网电流畸变。
后续研究
下一步将提升实验的功率等级以及提出的电路拓扑的其他功能进一步研究，以及与其他类似拓扑结构进行比较分析。
主要图表
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