赵小明 刘建业

（河北科技大学，河北石家庄050018）

0 引言

随着能源危机的出现，可再生能源变得越来越重要，而太阳能以其清洁、环保、可持续等特点备受关注。作为光伏系统中的重要环节，光伏逆变器的性能直接决定了太阳能利用效率的高低[1]。因此，改善光伏逆变器的工作性能已经成为国内外本领域的一个研究热点。本文通过H桥级联方式得到一种多电平逆变器，由于电平数多，输出电压谐波含量低，同时开关损耗大大减小，因此该拓扑在高压大功率光伏系统中具有良好的应用前景[2]。针对文中所提出的级联多电平逆变器拓扑结构，提出了一种新型双闭环PI控制方法，通过对输出电压、电流进行调节，使用户侧得到谐波含量小、稳定性高的正弦交流电。利用Matlab建立了其仿真模型，通过仿真波形及谐波含量的结果，验证了理论分析的可行性。

1 多电平级联逆变器拓扑

级联多电平逆变器通常是由若干个单相逆变器串联而成的，每一个单相逆变器中均含有独立的直流电源[3]。本文提出的级联多电平逆变器，为便于分析讨论，只选取两个单相逆变器单元串联而成，其最终的相电压由各单元的电压叠加得到。由于各功率单元是相对独立的，二者之间并没有关联，故无需考虑均压问题，其拓扑结构如图1所示。

图1 多电平级联逆变器拓扑

2 双闭环PI稳压控制方法应用于逆变控制

传统双闭环PI控制中，电压外环将基准正弦信号Uref与逆变器输出反馈电压信号Uof相比较产生的误差信号e，经过PI调节后，得到Iref作为电流内环的参考值，从而达到稳压的目的[4]。……