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一种应用于光伏电站的无源箝位移相全桥变换器

2021-07-05

电力系统及其自动化学报 2021年6期

李 明

(青海民族大学计算机学院,西宁 810007)

光伏并网逆变器是将太阳电池所输出的直流电转换成符合电网要求的交流电的核心设备。光伏并网逆变器的性能影响和决定整个光伏并网系统是否能够稳定、安全、可靠、高效地运行,同时也是影响整个系统使用寿命的主要原因。DC/DC高频隔离型光伏并网逆变器具有电气隔离、质量轻、体积小等优点,单机容量在几kW以内,系统效率大约在93%左右[1]。

DC/DC变换器是高频隔离型光伏并网逆变器的核心部件,对设备的运行起到至关重要的作用。随着对电源变换模块体积和效率的要求不断提高,移相全桥DC/DC变换器开关频率越来越高[2]。

传统移相全桥变换器缺点是二次侧会出现占空比丢失,因为一次侧电流换相的过程中可能会不足以给负载供电,造成二次侧整流桥的所有二极管导通,负载处于续流状态,其两端电压为零,这样就会导致二次侧丢失了部分电压方波,占空比减小[3-4]。此外,变换器的开关管电压应力箝位在高输出电压应用场合,需要选取高电压等级、导通电阻较大的MOSFET,从而增加了变换器电路成本和开关管的导通损耗,降低了变换器的效率。文献[5]提出了一种新型大功率等级的DC-DC变换器拓扑方案,提高光伏系统总效率,但未实现高升压比,无法应用于中高压直流电网的接入[6-8]。文献[9]采用Boost变换器,当输入和输出电压相差很大时,占空比接近于1,升压电感电流纹波很大,开关管关断电流也很大,因此开关管的开关损耗较大,使变换效率较低。……

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