單極性調制并網逆變器分析與設計

摘 要：面對愈加嚴峻的能源短缺和環境保護方面的壓力，世界各國不斷提高清潔能源供應占比，分布式發電技術逐步成為熱點研究領域。逆變器作為電能變換的裝置，是發電并網系統的關鍵環節，其可靠、高效能運行是當前重要的研究領域。該文以非隔離型單相并網系統為研究對象，通過分析并網逆變器工作原理，對全橋并網系統軟硬件參數進行分析設計；在單極性調制基礎上，考慮網壓前饋進行逆變器電壓電流控制系統設計；利用旋轉坐標系，將加上信號濾波進行PLL控制設計。基于上述方案搭建并網逆變器樣機，實測逆變器輸出波形諧波含量低，頻率幅值滿足并網要求，實驗證明設計方案的合理性、可行性、有效性。

關鍵詞： 并網逆變器；非隔離型；單極性；網壓前饋；頻率偏移法

中圖分類號：TM464 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）22-0102-04

Abstract： Faced with increasingly severe energy shortages and environmental protection pressures， countries around the world are continuously increasing the proportion of clean energy supply， and distributed power generation technology is gradually becoming a hot research field. Inverters， as the core device of distributed power generation grid connected systems， have high research and application value. This paper takes non isolated single-phase grid connected systems as the research object， and analyzes the working principle of grid connected inverters. By analyzing the topology and working principle of the inverter main circuit， the hardware parameters of the full bridge grid connected system are analyzed and designed; On the basis of unipolar modulation， consider grid voltage feedforward for the design of inverter voltage and current control system;. The experiment has proven the rationality， feasibility， and effectiveness of the design scheme.

Keywords： grid-connected inverter; non-isolated; unipolar; network voltage feedforward; active frequency drift

化石能源逐漸面臨枯竭，能源危機加劇，嚴重影響國家能源供應體系安全，大規模化石能源應用所產生氧化硫等污染物也使得人們面臨著嚴峻的環境問題，同時，越來越多高端電子儀器設備對電網供電可靠性和電能質量提出了更高的要求，傳統電網面臨著更多樣性的用電需求和壓力[1]。為保證能源供應安全，抑制環境污染與提高供電質量，分布式發電與微電網技術發展日益加快，其憑借對能源的安全性和高效調度性正成為一種不可或缺的供電方式，并不斷地推廣應用。各發電單元構成的微型電力系統與大電網互聯，使得電能在發供用終端上實現靈活調配。……