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为了实现低碳环保的可持续发展道路,开发清洁的可再生能源成为必然趋势,与可再生能源密切相关的分布式发电系统也得到研究人员的密切关注。目前国内外分布式发电研究以光伏发电和风能发电为主,其中太阳能光伏发电在全球范围内发展迅猛。并网逆变器是分布式发电系统的核心,其性能直接影响着系统的安全稳定性和使用寿命,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)和MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是并网逆变器应用最多的器件。新能源器件的发展目标是:高效率、高可靠性、高功率密度,为了满足高功率密度的目标,市场对开关管的开关频率有更高的需求,新型宽禁带半导体器件如SiC MOSFET(Silicon Carbide Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的选用也得到了越来越多的关注。本文比分析了SiC器件和Si器件的参数特性,总结基于SiC MOSFET的驱动器设计要求;在隔离驱动方案选择,对比调制解调方案和脉冲信号传输方案,通过理论和实验验证脉冲信号传输方案延时更小、可靠性更高;提出一种利用RC延时调节消隐时间的短路保护方案,保护电路结构简单,动态响应在300ns以内;搭建双脉冲测试平台验证脉冲信号传输方案和提出的短路保护方案。针对发展最为迅猛的太阳能发电,选用工业界通用的H6桥拓扑搭建并网逆变器,对H6桥的拓扑与调制进行介绍;利用状态空间平均法建模得到逆变桥的传递函数;对H6桥进行共模分析,证明其共模电压低,产生的漏电流小;对单L滤波的20 kHz H6桥并网逆变器进行硬件设计,包括参数满足要求的功率器件选型、带低阻抗回路防止桥臂串扰的驱动方案、全隔离的采样方案、滤波电感和母线电容的设计;最后对PCB布局要点进行分析,通过后续实验验证其可靠性。在控制策略方面,分析两种不同的锁相环方案,设计基于SOGI(Second Order Generalized Integrator)的锁相环和基于L型滤波器的电流环参数,通过伯德图验证环路稳定性。建立H6并网逆变器损耗模型,分析损耗理论分布,SiC器件开关损耗小,在高频工作条件下相对于Si器件更具优势;通过电阻负载实验对SiC 20 kHz、SiC 100 kHz、Si 100 kHz进行效率测试;设计安全可靠的并网流程时序,在搭建的样机上验证硬件设计与环路设计的正确性;在LCL型逆变器平台验证不同电流控制环节对谐波抑制的效果,PI(Proportional Integral,PI)控制在谐波频率处增益较低,谐波抑制能力最弱;QPMR(Quasi Proportional Multi-Resonant,QPMR)控制能够有效减小并联支路项中心频率处谐波,但是并联项受环路稳定限制;重复控制相对QPMR控制谐波含量进一步优化,且高次谐波含量也得到有效抑制,谐波抑制能力最强。