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电力电子变换器多电平变换器在光伏并网逆变器中的应用技术设计.docx
资料介绍
电力电子变换器多电平变换器在光伏并网逆变器中的应用技术设计
1 引言
多电平变换器在光伏并网逆变器中应用广泛，特别是在1500V直流系统中，三电平NPC和T型拓扑已成为主流方案。多电平变换器在光伏逆变器中的优势包括：输出电压谐波含量低，滤波器体积小；器件电压应力减半，可使用低耐压器件，降低导通损耗；效率高，在1500V系统中，三电平逆变器的效率可达99%以上。本章将系统阐述多电平变换器在光伏并网逆变器中的应用技术，包括拓扑选择、MPPT控制、并网控制和故障穿越技术，为多电平光伏逆变器设计提供系统指导。
2 拓扑选择
2.1 1500V系统
在1500V直流系统中，三电平NPC和T型拓扑是主流方案。使用1200V IGBT或SiC MOSFET，在1500V母线上，器件的电压裕量充足，在浪涌和过压时保护器件。三电平拓扑在1500V系统中的效率可达99%以上，比两电平拓扑高0.5%~1%。
2.2 多路MPPT
在组串式光伏逆变器中，多路MPPT是提高发电量的关键。三电平拓扑可配置多路Boost变换器，每路Boost实现独立的MPPT，在部分遮挡时提高发电量。在1500V系统中，每路Boost的输入电压范围宽（500~1500V），可接入更多的光伏组串。
3 并网控制
3.1 LCL滤波器设计
三电平光伏逆变器的输出滤波器使用LCL滤波器，在50 kHz开关频率下，LCL滤波器的体积比两电平逆变器减小60%。LCL滤波器的设计需要抑制谐振，使用有源阻尼或无源阻尼，在电网阻抗变化时保持稳定。
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