技术摘要：
本发明公开了一种应用于虚拟串联光伏DPP系统的反激变换器，其包含m个输入电路、1个输出电路以及1个多绕组的高频变压器，其功能等同于m个独立的反激变换器相串联，m个不同输入电路采用移相控制，变压器的等效开关频率为开关管频率的m倍，同时实现降低开关损耗与减小变换  全部
背景技术：
目前，光伏的主流使用形式是集中式发电，即将光伏电池板进行串联和并联得到 光伏阵列，保证足够高的输出电压和电流后，由大功率集中式并网逆变器进行最大功率点 跟踪(MPPT)和并网控制，该方式优点明显，即拓扑结构与控制简单、成本相对较低。但也存 在明显缺点，即变化范围极宽的输入电压要求采用高耐压、高导通阻抗的器件，且后级的逆 变器直流电压利用率低，造成逆变器效率偏低；此外，由于局部阴影、光伏电池板安装角偏 差、灰尘、电气参数差异等因素的影响，光伏阵列中，每块光伏电池板输出最大功率点(MPP) 处电压与电流不可能一致，导致光伏阵列输出功率受限于功率最小的光伏模块，这种现象 称为功率失配，严重时损失功率达30％以上，长期运行会导致光伏模块上产生热斑，并烧毁 模块。 解决集中式发电问题的常用方法包括光伏直流模块(亦称光伏优化器)、光伏交流 模块(亦称光伏微逆变器)方案，两种方案可以保证光伏模块(常见功率约200W)实现MPP运 行，但也存在如下的问题：直流模块与交流模块两种方案均采用两级式电路结构，两级变换 均为全功率变换器(FPP)，造成控制复杂、效率低、成本高。 为消除光伏电池板之间功率失配带来的不利影响，差分功率处理(DPP)方案得到 了一定程度的研究，DPP方案中，变换器处理功率仅为光伏电池板额定功率的一部分，且可 以实现每块光伏电池板的MPPT控制。但目前研究主要集中于串联型DPP方案，即光伏电池板 直接串联，DPP变换器与光伏电池板之间是并联关系，光伏电池板输出电压随外界因素的变 化呈现较大的变化范围，为了稳定后级负载电压或者后级变换器输入电压，必须增加集中 变换器实现稳压，这大大增加了系统的复杂性与成本。 并联型光伏DPP系统由于特定的拓扑关系，具有DPP变换器额定功率小，变换效率 高的特点。但是光伏电池之间是并联关系，DPP变换器与光伏电池进行串联，即使光伏电池 之间不存在功率失配，与光伏电池相串联的DPP变换器中也会流过与光伏电池电流，且每块 电池板均配备一个DPP变换器，造成的串联损耗就会很大。
技术实现要素：
针对虚拟串联光伏DPP系统中，多个变换器与光伏电池板相串联造成功率损耗大 的问题，本发明提出一种应用于虚拟串联光伏DPP系统的反激变换器，该变换器仅有一个变 压器副边电路与光伏电池板串联，极大的降低了串联损耗。 一种应用于虚拟串联光伏DPP系统的反激变换器，包括输出电路、高频变压器和m 个输入电路；所述高频变压器包含副边绕组和m个原边绕组；第i输入电路包含第i光伏电池 板、第i输入滤波电容、第i输入侧二极管、和第i输入侧开关管；输出电路包含输出滤波电 3 CN 111555349 A 说　明　书 2/5 页 容、输出侧二极管；m为正整数，i为大于或等于1，且小于或等于m的整数； 第i光伏电池板的正极、第i输入滤波电容的正极以及第i输入侧二极管的阳极连 接在一起，并作为第i输入电路的正极，第i光伏电池板的负极、第i输入滤波电容的负极以 及高频变压器的第i原边绕组异名端连接在一起，并作为第i输入电路的负极，第i输入侧二 极管的阴极连接到第i输入侧开关管的漏极，第i输入侧开关管的源极连接到高频变压器的 第i原边绕组同名端；高频变压器的副边绕组异名端连接到输出侧二极管的阳极；输出侧二 极管的阴极连接到输出滤波电容的正极，并作为输出电路的正极；高频变压器的副边绕组 同名端连接到输出滤波电容的负极，并作为输出电路的负极。 具体地，第i输入电路的正极连接第(i 1)输入电路的负极，第m输入电路的正极连 接输出电路的负极，输出电路的正极连接到后级并网逆变器的一端，第1输入电路的负极连 接到后级并网逆变器的另一端。 具体地，所述高频变压器等效工作频率为开关频率的m倍。 上述应用于虚拟串联光伏DPP系统的反激变换器，高频变压器包含副边绕组和m个 原边绕组，第i输入电路包含第i光伏电池板、第i输入滤波电容、第i输入侧二极管、和第i输 入侧开关管，输出电路包含输出滤波电容、输出侧二极管，这样使第i光伏电池板的正极、第 i输入滤波电容的正极以及第i输入侧二极管的阳极连接在一起，并作为第i输入电路的正 极，第i光伏电池板的负极、第i输入滤波电容的负极以及高频变压器的第i原边绕组异名端 连接在一起，并作为第i输入电路的负极，第i输入侧二极管的阴极连接到第i输入侧开关管 的漏极，第i输入侧开关管的源极连接到高频变压器的第i原边绕组同名端；高频变压器的 副边绕组异名端连接到输出侧二极管的阳极；输出侧二极管的阴极连接到输出滤波电容的 正极，并作为输出电路的正极；高频变压器的副边绕组同名端连接到输出滤波电容的负极， 并作为输出电路的负极，其中仅有1个变压器副边电路与光伏电池相串联，变压器等效工作 频率为开关频率的m倍，采用多输入、单输出的反激变换器额定功率仅为光伏电池功率的一 部分，使上述应用于虚拟串联光伏DPP系统的反激变换器可保证每块光伏电池板运行于各 自最大功率点处，实现了降低开关损耗与减小变换器的体积的统一、高功率获取率与高效 率的统一。 附图说明 图1是一个实施例的应用于虚拟串联光伏DPP系统的反激变换器结构示意图； 图2是一个实施例的多输入单输出反激变换器运行的主要波形图； 图3是一个实施例的多输入单输出反激变换器的控制框图； 图4是一个实施例的多输入单输出反激变换器的输出电压仿真波形与各光伏电池 输出电压仿真波形图； 图5是一个实施例的多输入单输出反激变换器的输出电流仿真波形图； 图6是一个实施例的多输入单输出反激变换器负载突变前变压器原副边电流仿真 波形图； 图7是一个实施例的多输入单输出反激变换器负载突变后变压器原副边电流仿真 波形图。 4 CN 111555349 A 说　明　书 3/5 页