[實用新型]帶交流旁路單元的光伏并網(wǎng)逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120056176.0
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN202261068U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建華;嵇保健;趙劍鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/537
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及直流交流逆變器，特別是涉及光伏并網(wǎng)逆變器，屬于電力電子變換器。?

背景技術(shù)

光伏發(fā)電具有可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境友好特點，在應(yīng)對能源及環(huán)境危機問題上較有優(yōu)勢。通常并網(wǎng)發(fā)電逆變器標準拓撲為四開關(guān)管全橋結(jié)構(gòu)，通過工頻隔離變壓器或直接并網(wǎng)發(fā)電。由于工頻隔離變壓器增加了系統(tǒng)成本，不利于重量體積優(yōu)化，且效率較低，因而四開關(guān)管全橋拓撲是中小功率光伏并網(wǎng)系統(tǒng)首選方案。為進一步優(yōu)化效率，單極性調(diào)制相比雙極性調(diào)制在實際中應(yīng)用更多。但不隔離光伏發(fā)電系統(tǒng)由于光伏面板占地較大，存在較大的寄生電容，而單極性調(diào)制相比雙極性調(diào)制存在較大的共模電壓，在沒有工頻變壓器或高頻變壓器隔離情況下將有可能導(dǎo)致出現(xiàn)較大的共模電流威脅人身安全。?

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：?本實用新型的目的是在研究上述技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一族帶交流旁路單元的光伏并網(wǎng)逆變器，采用單極性調(diào)制策略，在保留單極性調(diào)制無工頻變壓器隔離四開關(guān)管全橋逆變器效率高的特點同時，共模電壓較小。?

技術(shù)方案：本實用新型提出的一族帶交流旁路單元的光伏并網(wǎng)逆變器，包括拓撲1、拓撲2、拓撲3、拓撲4等，?

????1、其中拓撲1包括與輸入直流電源并聯(lián)電路以及與交流電網(wǎng)并聯(lián)電路,

????a.?所述的與輸入電源并聯(lián)電路，包括兩條并聯(lián)支路，第一條支路連接的順序是：電源正端、第一開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管、電源負端；第二條支路連接的順序是：電源正端、第二開關(guān)管、第四開關(guān)管、電源負端。

????b.?所述的與交流電網(wǎng)并聯(lián)電路，包括兩條并聯(lián)支路，第一條支路由第一濾波電感、交流電網(wǎng)、第二濾波電感、第五開關(guān)管、第一二極管構(gòu)成；第二條支路由第二濾波電感、交流電網(wǎng)、第一濾波電感、第六開關(guān)管、第二二極管構(gòu)成。?

拓撲1控制方法如下所述，?

a.電網(wǎng)電壓正半周時，第五開關(guān)管直通，第一開關(guān)管、第四開關(guān)管以相同的驅(qū)動信號高頻開關(guān)，第二開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管關(guān)斷；第一開關(guān)管、第四開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源經(jīng)第一開關(guān)管、第一濾波電感、交流電網(wǎng)、第二濾波電感、第四開關(guān)管構(gòu)成供電回路向電網(wǎng)供電；第一開關(guān)管、第四開關(guān)管關(guān)斷時，并網(wǎng)電流經(jīng)第五開關(guān)管、第一二極管、第一濾波電感、交流電網(wǎng)、第二濾波電感構(gòu)成續(xù)流回路維持并網(wǎng)電流。

????b.電網(wǎng)電壓負半周時，第六開關(guān)管直通，第二開關(guān)管、第三開關(guān)管以相同的驅(qū)動信號高頻開關(guān)，第一開關(guān)管、第五開關(guān)管、第四開關(guān)管關(guān)斷；第二開關(guān)管、第三開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源經(jīng)第二開關(guān)管、第二濾波電感、交流電網(wǎng)、第一濾波電感、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管構(gòu)成供電回路向電網(wǎng)供電；第二開關(guān)管、第三開關(guān)管關(guān)斷時，并網(wǎng)電流經(jīng)第六開關(guān)管、第二二極管、第二濾波電感、交流電網(wǎng)、第一濾波電感構(gòu)成續(xù)流回路維持并網(wǎng)電流。?

????2、其中拓撲2包括與輸入直流電源并聯(lián)電路以及與交流電網(wǎng)并聯(lián)電路,?

????a.?所述的與輸入電源并聯(lián)電路，包括兩條并聯(lián)支路，第一條支路連接的順序是：電源正端、第一開關(guān)管、第三開關(guān)管、電源負端；第二條支路連接的順序是：電源正端、第六開關(guān)管、第四開關(guān)管、電源負端。

????b.?所述的與交流電網(wǎng)并聯(lián)電路，包括兩條并聯(lián)支路，第一條支路由第一濾波電感、交流電網(wǎng)、第二濾波電感、第五開關(guān)管、第一二極管構(gòu)成；第二條支路由第二濾波電感、交流電網(wǎng)、第一濾波電感、第二二極管、第六開關(guān)管構(gòu)成。?

拓撲2控制方法如下所述，?

a.電網(wǎng)電壓正半周時，第五開關(guān)管直通，第一開關(guān)管、第四開關(guān)管以相同的驅(qū)動信號高頻開關(guān)，第二開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管關(guān)斷；第一開關(guān)管、第四開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源經(jīng)第一開關(guān)管、第一濾波電感、交流電網(wǎng)、第二濾波電感、第四開關(guān)管構(gòu)成供電回路向電網(wǎng)供電；第一開關(guān)管、第四開關(guān)管關(guān)斷時，并網(wǎng)電流經(jīng)第五開關(guān)管、第一二極管、第一濾波電感、交流電網(wǎng)、第二濾波電感構(gòu)成續(xù)流回路維持并網(wǎng)電流。

????b.電網(wǎng)電壓負半周時，第六開關(guān)管直通，第二開關(guān)管、第三開關(guān)管以相同的驅(qū)動信號高頻開關(guān)，第一開關(guān)管、第五開關(guān)管、第四開關(guān)管關(guān)斷；第二開關(guān)管、第三開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電源經(jīng)第二開關(guān)管、第六開關(guān)管、第二濾波電感、交流電網(wǎng)、第一濾波電感、第三開關(guān)管構(gòu)成供電回路向電網(wǎng)供電；第二開關(guān)管、第三開關(guān)管關(guān)斷時，并網(wǎng)電流經(jīng)第六開關(guān)管、第二濾波電感、交流電網(wǎng)、第一濾波電感、第二二極管構(gòu)成續(xù)流回路維持并網(wǎng)電流。?

????3、其中拓撲3包括與輸入直流電源并聯(lián)電路以及與交流電網(wǎng)并聯(lián)電路,?