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近年来太阳能作为可再生能源蓬勃发展。并网逆变器是整个光伏发电系统的核心之一,为提高光伏并网系统的灵活性、可靠性和并网质量,逆变单元可采用Z源型逆变器电路结构。本文在Z源型逆变器深入分析基础上,对整个光伏并网发电系统进行研究。本文对Z源逆变器的拓扑和工作原理进行分析。根据输入电源的不同分为电压模式Z源逆变器(Voltage Mode Z-Source Inverter-VMZSI)和电流模式Z源逆变器(Current Mode Z-Source Inverter-CMZSI),分析两者的工作原理、波形特性和换流状态,发现两种模式逆变器的拓扑和工作状态都具有严格的对偶性。分析太阳能电池外特性,给出一种适用于单个太阳能电池及电池组的模型,根据太阳能电池数据手册参数搭建模型进行仿真分析,将仿真曲线和数据手册曲线相比较,证明模型的准确性。介绍常用的最大功率点跟踪方法,给出一种改进的电导增量法,先设定光伏阵列电压为开路电压的0.76倍,再利用改进的电导增量法以动态步长跟踪最大功率点,利用光伏阵列模型搭建电路,验证改进的最大功率点跟踪方法。将单相电压模式Z源并网逆变器分为Z源升压网络和并网逆变器两部分,用状态空间平均法分别对两部分进行建模,根据建模结果写出小信号传递函数,画出小信号传递函数图。分析电压模式Z源逆变器(VMZSI)应用于光伏并网发电系统的控制策略,控制系统分为三个闭环结构:并网交流电流环、Z源电容电压环和光伏阵列电压环。交流并网电流闭环实现并网电流对电网电压的相位跟踪;Z源电容电压环稳定Z源电容电压;光伏阵列电压环控制其输出电压,实现最大功率点跟踪。对个闭环原理进行分析,分别设计各闭环调节器,以阶跃响应曲线和稳定裕量验证调节器设计的合理性。对电压模式Z源逆变器(VMZSI)的主电路参数进行设计:设计并网电感时注意满足快速电流跟踪特性和抑制电流谐波;设计Z源的电容注意抑制直流电压中高次谐波;设计Z源的电感注意抑制电流谐波;设计光伏阵列的滤波电容注意抑制电压纹波。根据选取的主电路参数和系统的控制策略,对一套功率为3000W基于Z源的单相光伏并网系统进行仿真,并对仿真波形进行分析。