另外，电动汽车充电站将成为配电网的一部分，电动汽车的动力电池还可以作为储能系统也将是较有前途的储能方式之一，具有对电网削峰填谷、负荷补偿，提高电能质量的作用，并且能够稳定新能源出力、优化新能源发电的并网性能。系统的太阳能光伏组件以35°的安装倾斜角通过固定支架装设在电动汽车充电站内已建成的充换电车间的屋顶上，利用并网光伏逆变器实现就地集中式并网发电。外观结构如图2所示。

    光伏组件采用的是185 W.太阳能电池组件，其工作电压为36.71 V，共272块组件，整个发电系统的实际峰值功率50.32kW.其中每17块电池组件串联组成一路，272块电池组件共计16路，电池组串后进入直流防雷汇流箱汇流。直流防雷汇流箱具有16路保护控制和电流监控装置，每路的正负极都配有高压直流断路器，其耐压值可达DC 1 kV，电流监控可对每一路电池串进行电流监控。直流母线电压为624.07 V，直流汇流后的输出电流为80.63 A.如图3所示，经过汇流后，通过并网逆变器转化成三相交流电经过LC滤波以及交流防雷配电柜并入充电站低压电网。

2 Z源光伏并网逆变器
 

    光伏并网逆变器是将光伏组件输出的直流电转换成符合电网要求的交流电再输入电网的设备，是并网型光伏系统能量转换与控制的核心，光伏并网逆变器的性能影响和决定着整个光伏并网发电装置能否够安全、稳定、可靠的运行。光伏并网逆变器根据有无隔离变压器可以分为隔离型和非隔离型。隔离型光伏并网发电系统中的隔离变压器将电能通过磁路的耦合进行传递，在传递过程中会造成一定的电能损耗，通常情况下，一般的小容量变压器造成的能量损耗可达5％甚至更高。如果使用隔离变压器会使系统的质量和体积增大、投资增加、结构更为复杂。所以，采用省去笨重的工频变压器或复杂的高频变压器的非隔离型光伏并网逆变器结构是提高光伏并网能量转换效率的有效手段之一。

    常规的电压源并网逆变器拓扑存在以下问题：为防止直通而导致的直流侧的电容短路，逆变桥中上下桥臂的两个管子导通需要加入死区时间；只能应用在直流电压高于电网电压幅值的场合；直流侧的支撑电容值应设计的足够大以抑制直流电压纹波。

    针对常规逆变器拓扑的不足，装置采用彭方正教授提出的基于Z源网络的逆变器拓扑，相对于常规的电压源型逆变器，这种新型的电压源型逆变器可以允许直通状态存在，即允许同一相上下桥臂的两个半导体管同时导通，对整个逆变电路起到保护作用，同时直通时间的加入使得电路具有升压功能，另外加入Z源网络使得电路的负载可以是容性也可以是感性。

其中，B为升压因子，当电路的直通时间改变，直通占空比d0改变，最终使得升压因子B改变，起到调节电压作用。

逆变器交流输出相电压的峰值为

    其中，M为逆变器的调制因子，当M增大时，直通占空比会减小，通过式（1）可以看出，B会减小，反之M减小时B会增大，因此，合理地调整M与B的值就能够调节输出电压，能够更加灵活的实现升降压调压功能。此外，装置的逆变器同时还具有最大功率点跟踪功能，以保证在温度和日照变化幅度很大时仍然能自动追踪并以最大功率输出。在电网侧停电时，能够自动检测并将系统装置停止运行，以避免孤岛运行的发生。
 

    3 Saber仿真及结果分析

    根据本装置的光伏列阵输出的直流电压电流实际参数及电压型Z源逆变器的拓扑结构搭建仿真电路模型，主电路中逆变桥采用全控型器件IGBT，Z源网络中电容电感经计算采用参考值L1=L2=30 mH，电容C1=C2=25μF，输出采用LC滤波，输出滤波电容C3=C4=C5=2.5μF，滤波电感为L3=L4=L5=18 mH.运用Saber软件对实验电路仿真分析，主电路和控制电路采用模块化形式，控制简单，容易实现。

    光伏并网发电装置逆变器控制电路和实验仿真电路采用简单升压控制，这种方法仍属于PWM控制，将正弦波与三角波进行比较，不同之处是在传统的PWM控制基础上做了改进。控制中加入两个直流电压vp和vn，其值应该大于或等于三相正弦交流电压的峰值，vp和vn作为参考电压用来调节直通占空比，如图5所示。

    Z源逆变器保持6个有效状态不变，和传统的正弦PWM调制一样。由式（1）可知，这种控制方式的最大直通占空比不会超过（1-M），因而在调制因数为1时，直通占空比为0，定义电压增益G=MB.

    图6中波形从上往下依次为Z源网络端口输出电压、逆变器交流侧输出相电流、逆变器交流侧输出相电压和交流侧输出相电流谐波分析，仿真电路中直流输入电压为624 V，调制因子M取0.9，直通占空比取0.11，参考电压vp=0.78 V，vn=-0.78 V，信号波频率为50 Hz，通过仿真后的波形可以看出，当输入直流电压为624 V时，输出交流相电压峰值可以达到接近380 V，并且频率可以实现为50 Hz，由仿真结果谐波分析，5次和7次谐波略为明显，经计算，交流侧输出相电流的5次谐波电流含有率HR15=1.9％，7次谐波电流含有率HR17=1.5％，电流谐波总畸变率THDi=3.3％，谐波污染较小，输出波形比较平滑，符合文献中的并网要求。

    4结束语

    文中电动汽车充电站光伏接入式发电装置采用了Z源逆变器，较传统逆变器有一定优点，经仿真后表明装置合理、可行，系统在日间由光伏发电配合电网向站内负荷供电，夜间和日照不足时由电网单独供电，可向电网贡献更多清洁能源，具有较高的的节能环保意义。