逆变器是太阳能光伏发电系统的重要组成部分。与PWM逆变器相比,准Z源逆变器具有单级升降压变换、桥臂允许直通或开路、功率开关不需死区或叠流时间、输出波形质量高等优点而得到了广泛应用。准Z源逆变器直流侧升压因子与交流侧调制度之间相互制约,存在升压能力弱、功率开关电压应力大等缺陷。此外,光伏独立供电系统的稳定性还会受到光照等外界环境的影响。因此,在提高准Z源升压能力的同时,减小其体积和重量,提高光伏供电稳定性是当前需要重点解决的问题,具有重要的理论价值和工程应用价值。本文在论述了传统准Z源逆变器、三端口PWM逆变器发展与现状的基础上,提出了一种大升压比准Z源三端口三相集成发电系统,并对其电路拓扑、能量管理控制策略、稳态原理特性、电压传输比表达式、大升压比磁集成阻抗网络和主要电路参数设计等关键技术进行深入的理论分析、仿真与实验探究,获得了重要结论。所提出的大升压比准Z源三端口三相集成发电系统电路拓扑,是由输入滤波电容、大升压比磁集成阻抗网络、复合有源钳位电路、三相逆变桥以及三相LC滤波电路依序级联构成,并且在大升压比磁集成阻抗网络末端储能电容并接蓄电池充放电开关电路。其中,大升压比磁集成阻抗网络是由三个集成在一个UIU磁芯上的耦合电感、四个储能电容、两个二极管构成,复合有源钳位电路是由一个谐振电感、一个钳位电容、一个辅助开关构成。所提出的光伏和蓄电池主从功率分配改进SVPWM能量管理控制策略,通过比较光伏电池最大输出功率与负载所需功率确定蓄电池能量存储端口的工作模式,保证系统在各种动态条件下的稳定。深入研究了大升压比准Z源三端口三相集成发电系统的稳态原理特性,包括附加复合有源钳位电路的高频开关过程分析、磁集成电感的交流和直流磁通分析、大升压比磁集成阻抗网络建模等,推导了系统电压传输比表达式、磁集成阻抗网络、输入滤波电容、复合有源箝位电路、输出滤波器、功率开关电压和电流应力等关键电路参数设计准则。采用所提出的电路拓扑和能量管理控制策略,设计并研制了1k VA 80-110VDC/220V50Hz AC大升压比准Z源三端口三相集成发电系统实验样机,其PSIM仿真和实验结果表明,所提出的集成发电系统具有单级功率变换、升压能力强、体积重量小、逆变桥和复合有源箝位电路实现了零电压开关、供电可靠性高、输出波形质量好等优良性能。