1.2　光伏并网逆变技术的研究热点

通常情况下并网逆变器按输出相数分为单相和三相两类，单相并网逆变器输出的功率小，一般不会超过15kW，因此，适合中小功率并网发电系统，而三相方式则大多应用于大功率能量转换场合。若是按输出功率值来分，主要有微型逆变器、小功率逆变器、中功率逆变器和大功率逆变器这四类。目前技术最为成熟发展最快的是中功率并网逆变器，现已实现广泛应用。微型逆变器和大功率并网逆变器将获得更为广阔的市场前景。微逆变器多用于民用电器充电系统，而大功率光伏并网逆变器由于其具有大容量的电能输出，因此，非常适合光伏电站系统。随着光伏产业的快速发展，大容量、高效率、强可靠性的电网友好型逆变器将成为研究重点。

实现高效率低电流畸变率的逆变器，需要从以下的几个方面进行分析和研究。

1.2.1　新型逆变器拓扑结构

光伏并网逆变器根据功率级数可分为单级和两级式结构两种类型。单级式虽然结构简单，但是因为其控制对象多，并且这些对象之间相互耦合，所以造成了设计难度大的复杂情况，通过一个功率环节来实现最MPPT（最大功率点跟踪）控制和逆变并网控制，所以效率高。两级式相比单级式效率较低，能够实现MPPT与并网单独控制，适用于光伏发电系统。

1.2.2　逆变器开关器件的驱动方式

通过控制逆变电路开关器件的通断，输出幅值相等而宽度不相等的连续脉冲的方式称为PWM（脉冲宽度调制）控制方式，PWM按照一定的规则对各个脉冲的宽度进行调节，实现控制逆变器的输出电压和输出功率的功能。在PWM控制方式中有一种频繁使用的方式，那就是正弦波PWM（SPWM方法）。人们又对SPWM技术进行了优化升级和功能完善，提出了各类新型SPWM方法，三角载波调制法应用最为广泛，SPWM是正弦波PWM的基本类型，具有控制灵敏、响应速度快等特点。

1.2.3　电能质量控制方法

馈入电网的电流对电网的电能质量有很大的影响，其并网质量备受关注，因此控制逆变器输出电流波形在并网控制方式中尤为重要。PI控制、滞环控制、双闭环控制、无差拍控制、重复控制、神经网络控制、模糊控制等应用较多，开发新控制方式和改进旧控制方式一直都在进行中。

1.2.4　MPPT

最大功率点跟踪就是控制光伏阵列输出的功率始终最大，有许多种控制方法能实现MPPT，它们分别是固定电压法、扰动观察法、增加电导法、滞环比较法模糊控制、滑模控制等，虽然这些方法都能取得了一定的效果，但存在效率低的缺陷。目前的研究仍然集中在如何更好地实现MPPT。

1.2.5　孤岛效应

当电网出现故障时，光伏并网发电系统仍与电网相连，继续为各个用户端提供电能，此系统出现自给供电而电力公司无法掌控的孤岛现象，称为孤岛效应。孤岛现象不仅会伤害检修人员，降低电网安全性，造成光伏发电系统的过载运行，而且会因逆变器输出电压和频率不稳定而损坏用电设备，甚至可能破坏整个光伏发电系统。

一般情况下，有主动式和被动式两种检测方式。断电瞬间，逆变器和电网的连接点也就是并网点的电压和频率会发生变化，通过判断有无变化的方式为被动式检测，但该方法存在检测盲区，因为当输出功率和负载实现功率平衡的特殊情况出现时，被动式检测就会失效。不能用于在电网停电瞬间，主动式检测克服了被动式的缺点，主动地给并网点的频率、输出电流等增加扰动信号，并对其进行检测，电网有对扰动更新的功能，检测信号是否经过了实时更新来判断孤岛的方式就是主动式检测，主动式检测在局部电网存在多个分布式能源系统时效果下降，甚至无效。因此现在孤岛效应检测方法的研究重点是性能可靠性高、检测速度快等方面。