随着石油、煤和天然气等不可再生能源日益消耗、环境生态遭到严重破坏等原因,能源和环境已成为21世纪人类所面临的重大问题。太阳能、风能、氢能等新能源具有储量丰富、分布广、清洁无污染等优点,其开发和利用受到世界各国的高度重视。为积极应对碳排放引起的生态恶化、温室效应,我国大力发展清洁低碳的新能源,其中光伏发电占据了主要部分。与电压型光伏逆变器相比,电流型光伏逆变器由于具有单级升压、适合于光伏电池输出特性、使用寿命长等优点,受到人们的广泛关注。为了确保低电压逆变对高电压增益的要求和供电的稳定性、连续性,本文以三相大升压电流型三端口光伏独立供电系统为题开展研究,具有重要的理论价值和工程应用前景。本文在论述了光伏独立供电系统发展与研究现状的基础上,提出了一种三相大升压电流型三端口光伏独立供电系统,并对其电路拓扑、能量管理控制策略、稳态原理特性、关键电路参数等技术进行深入的理论分析、仿真与实验研究。所提出的三相大升压电流型三端口光伏独立供电系统的电路拓扑,是由输入滤波电容、带中心抽头的耦合电感、带阻断二极管的三相逆变桥、三相输出滤波电容依序级联构成,并且在中心抽头耦合电感的左侧、右侧和蓄电池正极端之间连接一个蓄电池充放电开关单元。三相大升压电流型三端口光伏独立供电系统具有双输入、双输出、单输入单输出三种工作模态,采用光伏最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）的输出电压外环、中心抽头耦合电感电流内环的双环改进型分区正弦脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM）能量管理控制策略,实现了光伏电池的MPPT、三相输出电压的稳定和系统的三种工作模态。一个高频开关周期内,系统的双输入工作模态由两个储能区间和四个释能区间共六个区间组成,双输出工作模态由四个储能区间和两个释能区间共六个区间组成,单输入单输出工作模态由两个储能区间和两个释能区间共四个区间组成。附加的有源钳位电路有效地抑制了中心抽头耦合电感的漏感引起的储能开关关断电压尖峰,推导出了中心抽头耦合电感、输入/输出滤波电容、蓄电池充放电开关单元和三相逆变桥功率器件电压和电流应力等主要电路参数的设计。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3k VA 80-110VDC//132VDC/220V50Hz AC三相大升压电流型三端口光伏独立供电系统实验装置。PSIM稳态和动态仿真及实验结果表明,该三端口独立供电系统具有升压比大、三种工作模态、输入电压范围宽、输出电压THD小、输出供电连续和稳定等优点,为低输入电压或宽范围输入电压光伏独立供电系统提供了一种有效的方案。