[发明专利]一种高频隔离单相光伏并网系统及其控制方法

权利要求书

1.一种高频隔离单相光伏并网系统，其特征在于：该系统包括光伏阵列，缓冲电容，高频变换器，高频变压器，AC/AC变换器，滤波器、电网以及控制电路；其中光伏阵列的输出端经过缓冲电容与高频变换器的直流端连接，高频变换器的交流端与高频变压器的原边绕组N1连接，高频变压器的副边绕组N2与AC/AC变换器的输入端连接，AC/AC变换器的输出端经滤波器与电网连接，所述控制电路输出的调制波信号，用于对整个系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的高频隔离单相光伏并网系统，其特征在于：所述的高频变换器为DC/AC变换器。

3.根据权利要求1所述的高频隔离单相光伏并网系统，其特征在于：所述的AC/AC变换器为全桥全波式电路或全桥桥式电路，当AC/AC变换器为单相全波桥式电路，则高频变换器对应为三绕组高频变压器；当AC/AC变换器为单相全桥桥式电路，则高频变换器对应为两绕组的高频变压器。

4.根据权利要求1所述的高频隔离单相光伏并网系统，其特征在于：所述的滤波器为一阶L滤波器或者三阶LCL滤波器。

5.一种基于权利要求1所述的高频隔离单相光伏并网系统的控制方法，其特征在于：当能量从光伏阵列向电网流动时，该系统按照如下运行的模式工作：

A、光伏阵列的输出电压经滤波后经过缓冲电容向高频变换器提供直流电压；

B、高频变换器工作在逆变状态，将A步骤的直流电压逆变成低压高频交流电压；

C、B步骤所述低压高频交流电压经高频变压器升压后输入至AC/AC变换器；

D、AC/AC变换器将C步骤传输入的电压经过变换输出高压正弦脉宽调制(SPWM)方波电压，经滤波器滤波后完成并网。

6.根据权利要求5所述的高频隔离单相光伏并网系统的控制方法，其特征在于：所述B至D步骤中，高频变换器和AC/AC变换器共同采用正弦脉宽脉位调制(SPWPM)的方法，高频变换器输出电压方波正负交替，AC/AC变换器将高频变换器输出的正负交替的电压方波转换为SPWM方波。

7.根据权利要求5所述的高频隔离单相光伏并网系统的控制方法，其特征在于：所述B至D步骤中，控制电路对高频变换器和AC/AC变换器的控制采用如下步骤：

首先采用最大功率点追踪控制算法追踪光伏阵列可以输出的最大有功功率，得到有功参考指令；

其次将该有功参考指令与按照电网需求设定的无功功率参考指令共同产生交流电流参考信号；

接着通过反馈控制算法对高频变换器的输出电流进行控制，输出调制波信号，控制高频变换器和AC/AC变换器向电网输出期望的有功功率和可调的无功功率。

8.根据权利要求5所述的高频隔离单相光伏并网系统的控制方法，其特征在于：步骤A中还有对直流电压的变化进行补偿的步骤，补偿的方法是给控制电路输出的调制波信号乘以一个动态补偿系数，该系数与实时检测到的光伏阵列输出电压成反比。