高效率中点钳位型光伏逆变器拓扑比较

被引:54
作者
马琳 [1 ,2 ]
孙凯 [3 ]
Remus Teodorescu [2 ]
金新民 [1 ]
机构
[1] 北京交通大学电气工程学院
[2] 奥尔堡大学能源技术系
[3] 清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室
关键词
光伏逆变器; 中点钳位; 高效率; 拓扑;
D O I
10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.2011.02.017
中图分类号
TM464 [逆变器];
学科分类号
摘要
光伏逆变器是太阳能光伏发电系统的核心部件之一。为了提高太阳辐射能的利用效率,降低光伏发电的成本,高效率的光伏逆变器拓扑已成为近年来的研究热点。中点钳位型(NPC)三电平电路拓扑由于具有开关损耗小、电磁干扰(EMI)小、光伏阵列对地杂散电容上无共模漏电流、所需滤波电感小等优点,非常适用于单相光伏逆变器。本文对三种典型的三电平NPC拓扑(二极管NPC、有源NPC(ANPC)和Conergy NPC)进行了全面深入的比较分析,包括调制原理、功率损耗分布、器件成本和性能特点,并通过实验测试了三种拓扑的效率。研究结果表明:①Conergy NPC的效率在三种拓扑中最高,且所用器件数最少;②有源NPC的功率损耗分布可以灵活调节,有利于大功率应用场合的散热设计,但其控制比较复杂,且器件成本在三种拓扑中最高;③二极管NPC拓扑的功率损耗分布不易调节,不利于大功率应用场合的散热设计。
引用
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