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随着新能源产业的不断发展,大型光伏发电站建设越来越多,其中核心设备——电站级光伏逆变器的应用也越来越多。设计更加智能、可靠,符合用户需求的高效光伏逆变器是行业目前正在探索研究的重点。本文结合当前国内不少大型光伏电站投运后不久就出现的光伏组件发电量衰减的问题[1],提出了一种创新的光伏电站级逆变器的拓扑结构,并且在逆变器中集成了抗组件PID(Potential-induceddegradation)功能,大大降低了光伏电站的发电量衰减概率,大大提高了光伏电站的系统发电量,有效提高了业主的光伏电站投资收益。为了实现光伏逆变器以上的设计功能,本文主要在以下方面进行了研究: (1)研究了国内外知名光伏逆变器研发企业、机构关于电站型光伏逆变器的技术资料,分析国内光伏逆变器行业近年的发展演变过程,收集了多种目前主流的逆变器拓扑结构并加以分析总结,并提出了大型电站级光伏逆变器今后可能的拓扑方案趋势发展。 (2)着重分析了多模块型电站级光伏逆变器的拓扑优势,从理论上阐述多模块逆变器在发电量、系统转换效率、综合可靠性等方面的优缺点。 (3)研究了多模块型电站级光伏逆变器在实际运行中系统谐振控制、环流控制等多项关键技术难题的解决方法,有效的在实际工程运用中实现了对系统谐振和环流的有效控制[2]。 (4)研究了国内大型光伏电站的运行发电情况,统计多个电站由于组件PID效应造成的发电量损失情况。进一步研究了造成组件PID效应的深层原因,从理论分析抑制组件PID效应的方法,在逆变器中通过软硬件结合的方法实现了抗组件PID效应功能。 (5)通过多个光伏电站的实际运用情况的数据统计,抗PID效应的多模块电站级光伏逆变器以其优越的发电量及高可靠性,预防并抑制了光伏电站组件的PID效应,有效提高了用户投资收益,成功完成了本次研究的内容。 本文实现的抗PID效应的多模块电站级逆变器是光伏智慧电站探索的第一步,把重点放在提高发电量和抑制组件PID效应上,从用户角度和客户需求出发,以提高投资回报比为核心目标,具有很高的实际批量应用及推广价值。