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光伏逆变器的性能不仅影响和决定光伏发电系统是否能够安全高效、稳定可靠地运行,同时也是影响整个光伏发电系统使用寿命的主要因素。本文针对三相非隔离型光伏逆变器的直流分量抑制和电网电压畸变时的并网优化分别提出了有效的控制方法,并将开关速度快、耐压高、损耗低的新型碳化硅(Silicon Carbide,Si C)器件应用于光伏逆变器中,以提高逆变器的效率和功率密度。并网电流的直流分量是非隔离型光伏并网系统中的特殊问题。直流分量会导致三相光伏并网逆变器的交流功率、直流功率、直流电压和直流电流产生工频波动,交流电流产生二次谐波。本文借鉴单相光伏逆变器中采用虚拟电容法抑制直流分量的思想,将其拓展应用于三相光伏并网逆变器。建立了交流侧含有隔直电容的三相光伏并网逆变器数学模型,证明三相系统中的虚拟电容法在dq坐标下耦合严重、实现困难。为此,在abc-dq混合坐标下提出了一种基于直流分量前馈和比例积分谐振(Proportional Integral Resonant,PIR)控制器的直流分量抑制策略,可有效抑制直流分量、减小直流电压和电流波动、降低交流电流的二次谐波及总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion,THD)。电网电压畸变导致光伏并网逆变器产生更多的电流谐波。前馈环路误差严重影响了传统电网电压前馈控制策略的效果。本文在分析电网电压前馈环路误差的基础上,建立数学模型分析前馈环路误差对电网电压前馈控制策略的影响。对传统重复预测器的传递函数进行化简,提出一种简化重复预测器,并对其滞后误差进行分析。为减小采样信号失真并配合预测器的线性超前相角特性,对二阶巴特沃斯低通滤波器进行设计,实现最平坦幅频响应和准线性相频响应。利用设计的二阶巴特沃斯低通滤波器和简化重复预测器,对前馈环路中的延迟进行有效地补偿,减小逆变器输出电流谐波的同时,可有效抑制启动电流。分裂输出逆变器利用分裂电感将同一桥臂的上下两个Si C MOSFET分离,避免了传统两电平逆变器采用Si C MOSFET时存在的串扰效应、电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)等问题。本文通过实验研究和理论分析,探究分裂输出逆变器在基于Si C器件的高开关频率应用中的优点、缺点及挑战。建立分裂输出逆变器的数学模型,证明分裂电感的加入可以有效抑制高开关速度引起的串扰效应。双脉冲测试结果表明,分裂输出逆变器可以改善器件开关特性、降低EMI,但同时存在电流续流问题、分裂电感的电流脉冲和电压尖峰问题、以及同步整流消失问题。理论计算和实验结果表明,相比传统两电平逆变器,分裂输出逆变器在高开关频率下具有较小的功率器件损耗,但分裂电感损耗会将分裂输出逆变器的整体效率拉低。根据逆变器是否存在同步整流,可将脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)方法分为两类:含同步整流的PWM方法(PWM with Synchronous Rectification,SRPWM)和不含同步整流与电流方向相关的PWM方法(Current Direction related PWM,CDPWM)。为探究一种适合高开关频率分裂输出逆变器的简单PWM方法,分别从输出谐波、控制和效率三方面进行对比,研究SRPWM和CDPWM应用于分裂输出逆变器的优缺点。结果表明,除实现过程需要电流方向外,CDPWM相比SRPWM更适合应用于高开关频率分裂输出逆变器。此外,为进一步提高线性调制度,简化调制波的计算,提出了一种几何简化算法的等效空间矢量PWM(Space Vector PWM,SVPWM)。最后,采用几何简化算法的等效SVPWM产生调制波,通过CDPWM对驱动信号进行分配,实现了分裂输出逆变器的高开关频率、高直流电压利用率、低输出电流谐波运行。