第３２卷第４期 ２０１３年１０月 电工电能新技术 Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｖ０１．３２．Ｎｏ．４ ０ｃｔ．２０１３ 双向反激微功率光伏并网逆变器的分析与设计 毛行奎，王小彬，张锦吉，陈 为 （福州大学电气工程与自动化学院，福建福州３５０１０８） 摘要：论文深入分析研究了双向反激逆变器应用于光伏并网发电系统的工作原理，分析了其差动 控制和单边控制两种工作模态，指出单边控制为差动控制的特例，相比较于差动控制时存在功率回 馈，无功率回馈的单边控制效率更高，所以单边控制的双向反激逆变器更适用做要求同频同相并 网、无须功率回馈的微功率光伏并网逆变器。同时论文也分析推导了双向反激逆变器的并网电流 控制原理以及高频功率反激变压器设计依据，并用仿真进行了验证，最后设计调试了一台输出 ２００Ｗ的实验样机。实验结果表明，基于双向反激拓扑的微功率光伏并网逆变器结构简单，效率 高，电流控制有效可行。 关键词：光伏发电；微功率光伏逆变器；双向反激逆变器；差动控制；单边控制 中图分类号：ＴＭ４６４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—３０７６（２０１３）０４－００９６—０６ 一１ 引言 目前光伏发电系统架构主要包括集中式（Ｃｅｎ— ｔｒａｌｉｚｅｄ）、串式（Ｓｔｒｉｎｇ）、交流模块式（ＡＣ Ｍｏｄｕｌｅ）等 几种 。其中集中式和串式采用多个光伏电池板 串并联构成光伏阵列，然后共用一个逆变器，适用于 中大功率光伏发电应用。交流模块式采用单个光伏 电池板供电，相比较于集中式和串式，有很强的抗局 部阴影能力、即插即用、易扩容等优点 ’ 。与集中 式和串式对比，交流模块式架构中的微功率光伏逆 。作为交流模块光伏发电系统核心设备之一的 ＰＶＭＩ，具有输入电压低升压比大（输入光伏电压一 般为２０～５０Ｖ）、输出功率小（一般为１００～３００Ｗ）、 逆变器集成安装在电池板背面工作环境比较严酷等 特点 。适用于ＰＶＭＩ的拓扑有很多种，反激电 路结构简单、成本低，具有电气隔离，为目前工业应 用以及研究的重要电路拓扑 ’ 。但目前ＰＶＭＩ 的研究和应用主要集中在使用两级电路的交错反激 逆变器拓扑 ’ 。 本论文研究设计采用双向反激变换器做为ＰＶ— 变器（ＰＶ Ｍｉｃｒｏ—Ｉｎｖｅｒｔｅｒ，缩写为ＰＶＭＩ）虽然效率略 低，但由于影响光伏发电系统的发电量除了逆变器 ＭＩ的拓扑。论文深入研究分析了双向反激逆变器 工作原理和并网电流控制方法，分析了差动控制和 单边控制两种工作模态，针对并网型逆变器不需要 功率回馈的特点，指出基于单边控制的双向反激更 适用做微功率光伏并网逆变器，并给出并网电流控 效率外，还有其他诸多因素 。文献［５］报道，基于 美国Ｅｎｐｈａｓｅ微功率光伏逆变器的交流模块式架构 年发电量比集中式最大高了１４％。相比于刚推出 时对ＰＶＭＩ效率和成本的顾虑，近些年交流模块式 制策略和高频功率反激变压器设计依据，最后设计 调试了一台输出功率２００Ｗ的实验样机。 架构发电已日益受到重视，不仅学术界已开始比较 多研究，而且也形成如美国Ｅｎｐｈａｓｅ、英国Ｅｎｅｃｓｙｓ、 浙江昱能等一批ＰＶＭＩ的国际和国内标杆企业。。 。 ２双向反激逆变器分析 双向反激逆变器由两个完全相同的反激变换器 因此基于技术优势以及在光伏电池板仍占光伏发电 系统成本的主要部分情况下，采用ＰＶＭＩ的交流模 块式发电架构将成为光伏发电的重要发展趋势之 收稿日期：２０１３－０３．１３ 输入端并联，输出端反相串联构成¨ ，其具有隔离、 升降压功能，双向反激并网逆变器较目前成熟工业 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１２０７０２５）；福建省自然科学基金资助项目（２０１３Ｊ０１１７９） 作者简介：毛行奎（１９７８．），男，福建籍，副教授，博士，主要研究方向为电力电子高频磁技术、新能源发电技术； 王小彬（１９８８．），男，福建籍，硕士研究生，研究方向为新能源发电技术。 第４期 毛行奎，等：双向反激微功率光伏并网逆变器的分析与设计 ９７ 应用以及文献［１０］的交错反激逆变器少了一级工 频极性翻转桥，属于单级功率变换系统，效率较高， 成本较低，其原理图如图１所示。该电路是由两个 完全一样的反激变换器构成，其中ｓ 、Ｓ 、Ｔｘｌ和ｃ。 构成反激变换器１，Ｓ 、Ｓ 、Ｔｘ２和ｃ 构成反激变换 器２，两路反激输入侧并联输出侧反相串联，通过 ｃ 、ｃ：、 滤波并到电网。其中ＶＤ ～ＶＤ 为开关管 Ｓ 一ｓ 的反并联二极管。 ｉｐ ２ Ｆｌｙｂａｃｋ ２ ｉ ２ 图１ 双向反激逆变器原理图 Ｆｉｇ．１ Ｂｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ 根据两路反激变换器的工作情况，双向反激逆 变器可以分为差动控制和单边控制两种控制策略。 ２．１差动控制工作模态分析 所谓差动控制，即两个双向反激变换器在每个 高频开关周期内同时工作，两个双向反激变换器输 出电压 。 和 。：的差值为电网电压 ’” 。差动控制 双向反激电路关键波形如图２所示，开关管Ｓ，、ｓ 的驱动信号一样，ｓ 、Ｓ，的驱动信号也一样。在电 网正半周期，ｓ 、ｓ 高频工作，ｓ 、ｓ 常关，在一个高 频开关周期 内：ｓ 、ｓ 开通时，反激变换器１的原 边电流ｉ。ｍ线性增大，反激变换器２的副边侧电流 ｉ￣ｅ￣２反向线性增大，反激变压器Ｔｘｌ、Ｔｘ２储能；Ｓ 、Ｓ 关断时，反激变换器１的副边开关管ｓ 的反并联二 极管ＶＤ 导通，反激变压器Ｔｘｌ向电网释放能量， ｉ 线性减小，反激变换器２的原边开关管ｓ：的反 并联二极管ＶＤ 导通，反激变压器Ｔｘ２向输入侧回 馈能量，ｉ ：反向线性减小。在电网正半周期内，经 过电流环的调制， 。和￣‘ｓｅｃ２成正弦半波包络线，ｉ 和ｉ 。。：方向相反～ｉ 。幅值大于 ：幅值～ｉ。 和￣‘ｓｅｃ２再 经过滤波器滤除高次谐波后变为光滑的正弦波电流 ｉ。注入电网中。电网负半周期工作过程与正半周期 相反，反激变换器１向输入侧回馈能量，反激变换器 ２向电网输出能量。 ‘Ｈ — Ｓ１、Ｓ４ ］ｎ ｎ ｒ］ｎ 一 ／２—— Ｓ２、Ｓ３ ］ｎ ｒ＾］几ｎ ● ｐｔｉｌ ｒ，１ ｒ１ ｌ ｆ蛾 １ｈ ｈ ｈ 一 Ｌ，Ｊ 一 Ｌ、Ｊ Ｉｐｒｉ２ 一 一 ｒ／１ ｒ１ ｆ ２ Ｌｌ ． Ｌ、Ｊ ／—＼ 图２双向反激逆变器差动控制工作原理波形图 Ｆｉｇ．２ Ｋｅｙ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｏｆ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ２．２单边控制工作模态分析 所谓单边控制是两路反激变换器在电网工频半 周期内交替工作，工频半周期内不工作的反激变换 器的副边开关管保持导通，该变换器的输出电压为 零，工作的双向反激变换器输出电压为电网电压。 单边控制的双向反激逆变器的电路拓扑与差动 控制一样，其电路关键波形如图３所示，在电网正半 周期，反激变换器１工作，反激变换器２不工作，ｓ 常开，反激变换器２的变压器Ｔｘ２相当于短路，流过 ｓ 的电流为正弦半波；在电网负半周期，反激变换 器２工作，反激变换器１不工作，ｓ 常开，反激变压 器Ｔｘｌ相当于短路，流过ｓ 的电流为正弦半波。在 电网正半周期，在一个高频开关周期 内：ｓ 导通， ｉ ｍ线性增大，反激变压器Ｔｘｌ储能；Ｓ，关断，反激变 压器向电网释放能量～ｉ。 线性减小。在一个电网工 频半周期内，经过电流环的调制，ｉ… 呈正弦半波包 络线～ｉ 。经过滤波器滤除高次谐波后变为光滑的正 弦半波电流 注入到电网中。电网负半周期工作过 程与正半周期类似，ｓ：、ｓ 高频工作，￣ ｓｅｃ２呈正弦半波 包络线。 ２．３差动控制与单边控制之间的关系 基于上述分析可知，差动控制下，电网正半周期 内，反激变换器１和反激变换器２处理的功率分别 为 。 ｉｏ和一 。 ｉ。，反激变换器１的功率流是正向的， 反激变换器２的是反向的， 。 。这部分反向功率属 于两个反激变换器之间的内部循环功率，循环功率 越大其效率越低。电网正半周期功率流如图４所 ９８ 电工电能新技术 第３２卷 。 … ， ！ ］『＿］ｒ＿］厂］ｎ ｒ，１ ｒ／１ ｒ１ ～ｒ、、ｈ ｒ、、～ 。＼＼ ／ ｒ，１ ｒ，］厂１ ～ｒ、、『、］ｒ、、～ ＼ ／ 图３双向反激逆变器单边控制工作原理波形图 Ｆｉｇ．３ Ｋｅｙ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｏｆ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ 示，电网负半周期的功率流与正半周期相反。 Ｆｌｙｂａｃｋ ２ ▲■ 图４ 电网正半周期双向反激逆变器的功率流 Ｆｉｇ．４ Ｂｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ ｄｕｒｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｈａｌｆ ｃｙｃｌｅ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ￣ｅｑｕｅｎｃｙ 假设差动控制情况下ｓ 与Ｓ 的占空比不一样 时，通过改变Ｓ 、ｓ 的占空比Ｄ 、Ｄ 可以改变输出 电压 根据工作原理，可推导出 。１＝ｎ ｉ Ｄ１／（１一Ｄ１） 。２＝ｎ ｉ （１一Ｄ４）／Ｄ４ 其中，变压器匝比１７，＝Ｎ。ｌ／Ⅳ ＝Ｎ。２／Ⅳｐ２，Ⅳｐｌ、Ⅳ １、 Ⅳ。：、Ⅳ 为变压器Ｔｘｌ、Ｔｘ２的原副边匝数。 可见当Ｄ ＝１时， 。 ＝０， 。 ＝ 。，循环功率＇／）ｏ２ｉ。 ＝０，此时效率最高。电网正半周期时，Ｄ ＝１，即ｓ 常开，相当于反激变换器１高频工作，反激变换器２ 不工作，同理可得电网负半周期内，Ｄ，＝１，即ｓ 常 开，相当于反激变换器２高频工作，反激变换器１不 工作，可见单边控制是差动控制的特例。对于并网 光伏逆变器，由于要求并网电流与电网电压同频同 相，基本不含有需要返回到输入电源端的无功功率， 因此单边控制的双向反激逆变器更适用做微功率并 网光伏逆变器。 ３并网电流控制原理及其仿真 反激变换器是隔离型的Ｂｕｃｋ—ｂｏｏｓｔ电路，故通 过Ｂｕｃｋ．ｂｏｏｓｔ电路分析反激逆变器并网电流控制， 如图５所示。 图５ Ｂｕｃｋ—ｂｏｏｓｔ电路原理图 Ｆｉｇ．５ Ｂｕｃｋ—ｂｏｏｓｔ ｃｉｒｃｕｉｔ 对于电感电流， 和电压 有 ，Ｌ＝Ｉｏ／（１一Ｄ） （１） ＶＬ＝ｓＬｌ￡ （２） 为控制负载电流，。或并网电流，也即电感电流 ， 可将该控制环闭合，为电流提供增益Ｇ即施加一 个与电流误差成正比的电压为 ＶＬ：Ｇ（， 一， ） （３） ＩＬ ｒｅｆ为电感参考电流。式（１）代人式（３）得： ＝Ｇ ㈩ 其中，ｌｏｒｅｆ为输出参考电流。 对于Ｂｕｃｋ．ｂｏｏｓｔ电路，有 ＶＬ＝Ｖ Ｄ一（１一Ｄ）Ｖｏ （５） （Ｖｉ ＋Ｖ。）（１一Ｄ）＝Ｖ。 （６） 由式（４）～式（６）得到 。：Ｇ ＋ ㈩ 式（７）即是基于Ｂｕｃｋ—ｂｏｏｓｔ电路的控制环表达 式，对于反激逆变器电路需考虑变压器匝比ｎ，则反 激逆变器的控制环表达式为： 。＝Ｇ ＋ ㈩ 由式（８）可知，为了使并网电流，。跟踪参考电 流Ｉｏｒ￣ｆ需采样输出电压 。，输入电压 ｉ ，输出电流 ， ，再选择合适的ＰＩ参数就可以使并网电流跟着参 第４期 毛行奎，等：双向反激微功率光伏并网逆变器的分析与设计 ９９ 考电流成正弦波。 根据２．３节分析，采用单边控制的双向反激变 换器更适用做微功率光伏并网逆变器，故本次设计 只对单边控制进行了仿真验证。根据式（８）再结合 单边控制和驱动的特点，可以搭建如图６所示的单 边控制电流环结构框图。 图６单边控制电流环结构框图 Ｆｉｇ．６ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｏｏｐ ｗｉｔｈ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ 利用Ｓａｂｅｒ软件对单边控制双向反激逆变器进 行仿真，输入电压为３０Ｖ，输出电压２２０Ｖａｅ，输出功 率２００Ｗ，反激变压器的原边电感Ｌ。＝２５ｗＨ，匝比ｎ ＝７．３，滤波器的Ｌ＝０．８ｍＨ，Ｃ ＝Ｃ ＝１５０ｎＦ，开关 频率 ＝１００ｋＨｚ。图７为Ｓａｂｅｒ仿真的ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４ 驱动波形，反激逆变器输出电压 。 和并网电流 ｉｏ波形，额定负载时并网电流ＴＨＤ＝３．２％。 ：．● …二 ＿ － －－／●● ｉ二 ８０ 图７单边控制双向反激逆变器的仿真波形 Ｆｉｇ．７ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｏｆ ｂｉ—ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｌｆｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ４ 实验验证 根据前文的分析，设计搭建了一台基于单边控 制的双向反激并网逆变器实验样机，样机参数如下： 输入电压Ｖ ＝２２—４５Ｖｄｃ，并网电压为Ｖｏ＝２２０Ｖａｃ 乞∽ ∽ ∽己 ±２０％／５０Ｈｚ，最大输出功率Ｐ。＝２００Ｗ，开关频率 。 ＝１００ｋＨｚ，开关管ｓ 、ｓ２选用ＩＰＢ１０７Ｎ２０Ｎ３Ｇ，开关 管ｓ３、ｓ４选用ＩＧＢ０３Ｎ１２０Ｈ２，二极管ＶＤ３、ＶＤ４选用 ＩＤＨ０５￥１２０，其余参数与仿真的相同。 ４．１反激变压器设计 反激变压器为实验样机关键器件之一，变压器 的设计会影响到整个电路的工作性能。变压器匝比 与占空比的关系： √２ … （１一Ｄ…） 。Ｄ… 设计中取最大占空比Ｄ…＝０．７，则匝比ｎ＝ ７．３。并网逆变器的并网电流与电网电压同频同相， 其瞬时输出功率为： Ｐ。：２Ｐ。（ｓｉｎ０） 其中每个开关周期内的平均电流： ｉｉ （０） Ｐ。 ２Ｐ。（ｓｉｎ０）。 ：一 ＝一 ｉ ｍｉ ｉ ｍｉ 当０＝盯／２时，峰值电流 最大，则： ． ｉｉ （￣ｒ／２） （１一Ｋ ／２）Ｄ… 反激变压器原边电感量： ： ： ！！ Ｋ （１一Ｋ ／２） 考虑磁芯、绕组、开关损耗以及变压器体积，取 Ｋ ＝０．２，设计得 ＝２５ Ｈ，采用ＥＥ４２／２０磁芯，以 及ＴＰ４Ａ磁材，匝比为１０：７３，气隙为１．１７ｍｍ。 ４．２控制软件设计 本控制系统用到ＤＳＰ的ＰＷＭ、ＡＤＣ等模块。 控制程序放在ＡＤ中断里，ＡＤ中断２０ ｓ执行一次， 用于电网电压同步和电流环控制。ＡＤ中断的流程 如图８所示。两个ＰＷＭ周期触发一次ＡＤ采样。 ＡＤ中断时先读取ＡＤ值，判断电网电压 是否过 零，通过相位角０查正弦表得到参考电流， ，由式 （８）计算下一开关周期的占空比，从而使输出电流 跟踪参考电流。 ４．３ 实验 图９为实验样机开关管ｓ 、ｓ 、ｓ，、ｓ 的驱动波 形。图ｌ０为反激逆变器实验样机开关管Ｓ，在部分 开关周期内的 。和 波形。图１１为输入电压 ３０Ｖｄｃ，输出电压２２０Ｖａｃ，并网功率２００Ｗ的并网电 压电流波形，测得并网电流的ＴＨＤ：４．４％，电流质 量较好。考虑到实际电路以及元器件为非理想的， 因此实验电流的ＴＨＤ与仿真的吻合比较好。图１２ １００ 电工电能新技术 第３２卷 图８ ＡＤ中程序流程图 Ｆｉｇ．８ ＡＤ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｌｏｗ—ｃｈａｒｔ ｓ， 酾ｌ槠鼯韶鳓ｌ摊黼蝌嘶骝｜翱端端碡 ｌ婵 霸ｌ趟鼎鞘始张瞄 篙《端鲻辨龋醐 虢鞘磷黼；蹦蟒 － ４ 捌ｌ跚翳糟 鞫嘲端 黼舂辚嘲 一 ｔ（５ ｍｓ／格） 图９ 实验样机开关管ｓ 、ｓ 、ｓ，、ｓ 的驱动波形 Ｆｉｇ．９ Ｇａｔｅ ｓｉｇｎａｌ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈ Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 搴 邑 ｔ（５¨ 格） 图１０ 开关管ｓ。的驱动波形口 和漏源两端电压波形 ａ Ｆｉｇ．１０ Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｇ。ａｎｄ ｄ。ｏｆ ｓｗｉｔｃｈ Ｓｌ 为输入电压３０Ｖ，输出电压２２０Ｖａｃ不同并网功率下 的效率曲线图，可以看出样机在功率３０～２００Ｗ之 间效率都在９１％以上，峰值效率达到９３．３％。 蓬 ＞ ｇ ０ 甚 图１１ 并网２２０Ｖａｃ／２００Ｗ时并网电压电流波形 Ｆｉｇ．Ｉ １ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｔ ２２０Ｖａｃ／２００Ｗ ｏｕｔｐｕｔ ９３ ５ ９３ ０ １．／ ． ９２ ５ ／ ＼ ９２ ０ ／ ＼ ９１ ５ ＼ ９１ ０ ２０ ５Ｏ ８０ ｌ１０ １４０ １７０ ２００ Ｐ／ｗ ｏ图１２输人３０Ｖ，输出２２０Ｖａｃ时逆变器效率曲线 Ｆｉｇ．１ ２ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｃｈｉｖｅ ａｔ ｉｎｐｕｔ ３０Ｖｄｃ ａｎｄ ２２０Ｖａｃ ｇｒｉｄ—ｖｏｌｔａｇｅ ５ 结论 微功率光伏逆变器为光伏发电应用重要的发展 趋势之一。双向反激逆变器拓扑为单级隔离并网， 结构简单、成本低，适用于输入电压低、升压比大、对 成本要求较高的微功率光伏并网逆变器。双向反激 逆变器的单边控制为差动控制的特例，由于差动控 制时存在的功率回馈，单边控制不存在功率回馈，效 率更高，单边控制的双向反激更适用做光伏并网逆 变器。推导的反激逆变器并网电流控制简单，参数 少，实现方便，仿真与实验都验证了方案的有效可 行。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］Ｋｊａｃｒ Ｓ Ｂ，Ｊｏｈｎ Ｋ Ｐ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ—ｐｈａｓｅ ｇｒｉｄ—ｃｏｎ— ｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｍｏｄｕｌｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｉ．Ａ．，２００５，４１（５）：１２９２—１３０５． ［２］Ｔｏｓｈｉｈｉｓａ Ｓｈｉｍｉｚｕ，Ｋｅｉｊｉ Ｗａｄａ，Ｎａｏｋｉ Ｎａｋａｍｕｒａ．Ｆｌｙ— ｂａｃｋ－－ｔｙｐｅ ｓｉｎｇｌｅ・・ｐｈａｓｅ ｕｔｉｌｉｔｙ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｐｏｗｅｒ ｐｕｌｓａｔｉｏｎ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ＤＣ ｉｎｐｕｔ ｆｏｒ ａｎ ＡＣ 第４期 毛行奎，等：双向反激微功率光伏并网逆变器的分析与设计 １０１ ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｍｏｄｕｌｅ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｐ．Ｅ．， ２０１０［Ｃ］．２０１０．３２３５—３２４０． ２００６，２１（５）：１２６４—１２７２． ［９］Ｒｙｕ Ｄｏｎｇ—Ｋｙｕｎ，Ｋｉｍ Ｙｏｕｎｇ・Ｈｏ，Ｋｉｍ Ｊｕｎ－Ｇｕ，ｅｔ ａ１．Ｉｎ一 『３］Ｊｏｈｎ Ｊ Ｂｚｕｒａ．Ｔｈｅ ＡＣ ｍｏｄｕｌｅ：Ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ａｎｄ ｕｐｄａｔｅ ｔｅｒｌｅａｖｅｄ ａｃｔｉｖｅ ｃｌａｍｐ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｙｎｃｈｒｏ— ｏｎ ｓｅｌｆ－・ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｍｏｄｕｌａｒ ＰＶ ｓｙｓｔｅｍｓ－－ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ａ ｐａｎ－－ ｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｉｆｅｒ ｆｏｒ ａ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ＡＣ ｍｏｄｕｌｅ ｓｙｓｔｅｍ［Ａ］． ｅｌ ｓｅｓｓｉｏｎ ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ［Ａ］．ＩＥＥＥ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏ— ＩＥＥＥ ＥＣＣＥ’２０１１『Ｃ］．２０１１．２６３１．２６３６． ｃｉｃｔｙ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ［Ｃ］．２０１０．２５—２９． ［１Ｏ］ Ｋｉｍ Ｙｏｕｎｇ—Ｈｏ，Ｊｉ Ｙｏｕｎｇ・Ｈｙｏｋ，Ｋｉｍ Ｊｕｎ—Ｇｕ．Ａ ｎｅｗ ｃｏｎ— ［４］Ｙｕｚｕｒｕ Ｕｅｄａ，Ｋｏｓｕｋｅ Ｋｕｒｏｋａｗａ，Ｔａｋａｍｉｔｓｕ Ｉｔｏｕ，ｅｔ ａ１． ｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ ｐｈｏｔｏｖｏｌ－ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔａｌｃ ＡＣ ｍｏｄｕｌｅ－ｔｙｐｅ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］． ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｊａｐａｎ［Ａ］．ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｐ．Ｅ．，２０１３，２８（６）：２６８８—２６９９． Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ［Ｃ］．２００６．２２９６—２２９９． ［１１］ Ｘｊ ｒ Ｓ Ｂ．Ｂｌａａｂｊｅｒｇ Ｆ．Ａ ｎｏｖｅｌ ｓｉｎｇｌｅ—ｓｔａｇｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｆｏｒ ［５］Ｅｌａｓｓｅｒ Ａ．Ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃｓ ｓｙｓｔｅｍｓ：ｏｖｅｒｖｉｅｗ，ｓｔａｔｕｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ＡＣ・－ｍｏｄｕｌｅ ｗｉｔｈ ｒｅｄｕｃｅｄ ｌｏｗ－－￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｒｉｐｐｌｅ ｐｅｎｅｔｒａ・－ ｆｕｔｕｒｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ［Ａ］．ＩＥＥＥ Ｒｅｎｓｓｅｌｅｒ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｉｎｓｔｉ・ ｔｉｏｎ［Ａ］．Ｅｕｒ．Ｃｏｎｆ．Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ［Ｃ］．２００３． ｔｕｔｅ ＰＶ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｍｉｎａｒ’２０１０［Ｃ］．２０１０．１４５． ［１２］ 龚春英，王慧贞，严仰光，等（Ｇｏｎｇ Ｃｈｕｎｙｉｎｇ，Ｗａｎｇ ［６］Ｒｏｍａｎ Ｅ，Ａｌｏｎｓｏ Ｒ，Ｇｏｉｔｉａ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ＰＶ ｒｏｏｄ－ Ｈｕｉｚｈｅｎ，Ｙａｎ Ｙａｎｇｕａｎｇ，ｅｔ ａ１．）．反激逆变器主电路 ｕｌｅ ｆｏｒ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ＰＶ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ 拓扑（Ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｔｏｐｏｌｏｇｙ）［Ｐ］．中国 Ｉ．Ｅ．，２００６，５３（４）：１０６６—１０７３． 专利（Ｃｈｉｎｅｓｅ ｐａｔｅｎｔ：２００４１００６４７３６．１），２００４．９． ［７］Ｑｕａｎ Ｌｉ，Ｐｅｔｅｒ Ｗｏｌｆｓ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｐｈａｓｅ ｐｈｏｔｏ— ［１３］ Ｚｈａｎｇ Ｆａｎｇｈｕａ，Ｇｏｎｇ Ｃｈｕｎｙｉｎｇ．Ａ ｎｅｗ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｖｏｌｔａｉｃ ｍｏｄｕｌｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ ｓｉｎｇｌｅ—ｓｔａｇｅ Ｆｌｙｂａｅｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．０ｎ Ｉ． ｄｉｉｆｅｒｅｎｔ ＤＣ ｌｉｎｋ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ『Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｐ． Ｅ．，２００９，５６（８）：３１６９—３１７３． Ｅ．，２００８，２３（３）：１３２０—１３３３． ［１４］ Ｃａｏ Ｘｉｆｏｉ，Ｚｈａｎｇ Ｗｅｉｑｉａｎｇ．Ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｏｌａｒ Ｍｉｃｒｏ－ ［８］Ｈｕ Ｈ Ｂ，Ｋｕｔｋｕｔ Ｎ．Ｐｏｗｅｒ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｍｉ— ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｒｅ￣ｒｅｎｃｅ ｄｅｓｉｇｎ［Ａ］．Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａｇｒｉ— ｃｒｏ—ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ ｉｎ ＰＶ ｓｙｓｔｅｍｓ—ａ ｒｅｖｉｅｗ［Ａ］．ＩＥＥＥ ＥＣＣＥ’ ｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＩＣＡＥ）［Ｃ］．２０１１．２３９—２４３． Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｆｌｙｂａｃｋ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｉｃｒｏ・ｉｎｖｅｒｔｅｒ ＭＡＯ Ｘｉｎｇ—ｋｕｉ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｂｉｎ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎ－ｊｉ，ＣＨＥＮ Ｗｅｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｂｉ—ｄｉｒｅｔｉｏｎａｌ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｍｉｃｒｏ—ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｄｅｅｐｌｙ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｃａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏ１．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ￣ｅｄｂａｃｋ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｉｃｒｏ—ｉｎｖｅｒｔｅｒ．Ｔｈｅ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｈｉｇｈ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｄｅｒｉｖａｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ ｃｏｎｔｒｏ１．Ａ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｗｉｔｈ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ２００Ｗ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｂｉ・・ｄｉｒｅｔｉｏｎａｌ Ｆｌｙｂａｃｋ Ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｇｒｉｄ－・ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｉｃｒｏ・－ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｈａｓ ｓｉｍｐｌｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ，ｈｉｇｈ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ＰＶ ｍｉｃｒｏ—ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｆｌｙｂａｃｋ ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ； ｕｎｉ】ａｔｅｒａ】ｃｏｎｔｒｏ】
