[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)型光伏發(fā)電微型逆變器及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310352484.1
• 申請(qǐng)日: 2013-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN103441693A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉長良;劉衛(wèi)亮;張會(huì)超;馬良玉;陳文穎;林永君;馬進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): H02M7/48
• 分類號(hào): H02M7/48
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并網(wǎng)型光伏發(fā)電微型逆變器及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，太陽能作為清潔的綠色能源，其發(fā)電技術(shù)成為世界各國關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。

并網(wǎng)型光伏發(fā)電逆變器的作用是將太陽能電池產(chǎn)生的直流電逆變成交流電送入電網(wǎng)。并網(wǎng)型光伏發(fā)電微型逆變器是適合于單塊光伏電池組件的逆變裝置，由于單塊光伏電池組件輸出的直流電壓較低，所以需要先通過DC/DC變換器將低直流電壓升壓，然后再經(jīng)DC/AC變換電路將直流電轉(zhuǎn)化為交流電并入電網(wǎng)。常見的DC/DC變換器可分為BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK以及正激、反激等類型，DC/AC變換電路可分為推挽逆變、半橋逆變和全橋逆變等類型。反激變換器具有結(jié)構(gòu)簡潔，控制相對(duì)簡單的優(yōu)點(diǎn)，而全橋逆變具有電流應(yīng)力小的優(yōu)點(diǎn)，因此采用反激變換器與全橋逆變電路構(gòu)成微型逆變器是一種較好的拓?fù)浞桨浮?/p>

但是，這種采用反激變換器與全橋逆變電路構(gòu)成微型逆變器的拓?fù)浞桨妇哂胁⒕W(wǎng)電流諧波較大的缺點(diǎn)，另外功率管電壓應(yīng)力較大，導(dǎo)致逆變器的可靠性較差。隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模安裝與應(yīng)用，進(jìn)一步提高光伏微型逆變器并網(wǎng)電流的電能質(zhì)量以及可靠性顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有的光伏發(fā)電逆變器并網(wǎng)電流諧波較大以及可靠性較差的問題，本發(fā)明提出了一種并網(wǎng)型光伏發(fā)電微型逆變器及其控制方法。

一種并網(wǎng)型光伏發(fā)電微型逆變器，其特征在于，所述逆變器包括第一電容、第一電壓傳感器、第一驅(qū)動(dòng)模塊、第一反激變換器、第二反激變換器、第二電壓傳感器、第三電壓傳感器、MPU控制器、第二驅(qū)動(dòng)模塊、第一逆變橋、第二逆變橋、第二電容、電流傳感器、濾波器和第四電壓傳感器；所述第一反激變換器包括第一反激變壓器、第一二極管、第三電容和第一功率管；所述第二反激變換器包括第二反激變壓器、第二二極管、第四電容和第二功率管；所述第一逆變橋包括第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管；所述第二逆變橋第七功率管、第八功率管、第九功率管和第十功率管；

其中，所述MPU控制器分別與第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、第三電壓傳感器、第四電壓傳感器和電流傳感器的測量信號(hào)輸出端連接；同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)模塊、第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接；

所述第一電壓傳感器的正極與太陽能電池板正極連接，第一電壓傳感器的負(fù)極與太陽能電池板負(fù)極連接；

所述第一反激變壓器的初級(jí)線圈同名端與太陽能電池板正極連接；反激變壓器的初級(jí)線圈異名端與第一功率管漏極連接；第一功率管源極與太陽能電池板負(fù)極連接；第一功率管柵極與第一驅(qū)動(dòng)模塊輸出端連接；第一反激變壓器次級(jí)線圈的異名端與第一二極管陽極連接，第一二極管陰極與第三電容一端連接，第三電容另一端與第一反激變壓器次級(jí)線圈同名端連接；第二電壓傳感器正極與第一二極管陰極連接，第二電壓傳感器負(fù)極與第一反激變壓器次級(jí)線圈同名端連接；第三功率管漏極和第四功率管漏極與第一二極管陰極連接；第三功率管源極與第五功率管的漏極連接；第四功率管源極與第六功率管的漏極連接；第五功率管的源極和第六功率管的源極與第一反激變壓器次級(jí)線圈的同名端連接；第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別與第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管的柵極連接；

所述第二反激變壓器的初級(jí)線圈同名端與太陽能電池板正極連接；反激變壓器的初級(jí)線圈異名端與第二功率管漏極連接；第二功率管源極與太陽能電池板負(fù)極連接；第二功率管柵極與第一驅(qū)動(dòng)模塊輸出端連接；第二反激變壓器次級(jí)線圈的異名端與第二二極管陽極連接，第二二極管陰極與第四電容一端連接，第四電容另一端與第二反激變壓器次級(jí)線圈同名端連接；第三電壓傳感器正極與第二二極管陰極連接，第三電壓傳感器負(fù)極與第二反激變壓器次級(jí)線圈同名端連接；第七功率管漏極和第八功率管漏極與第二二極管陰極連接；第七功率管源極與第九功率管的漏極連接；第八功率管源極與第十功率管的漏極連接；第九功率管的源極和第十功率管的源極與第二反激變壓器次級(jí)線圈的同名端連接；第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端分別與第七功率管、第八功率管、第九功率管和第十功率管的柵極連接；

所述第一逆變橋和第二逆變橋由第四功率管源極與第七功率管源極連接形成串聯(lián)，第三功率管源極和第八功率管源極為串聯(lián)串聯(lián)逆變橋電路的輸出；第二電容一端與第三功率管源極連接，另一端與第八功率管源極連接；電流傳感器正極與第三功率管源極連接，電流傳感器負(fù)極與濾波器一輸入端連接，濾波器另一輸入端與第八功率管源極連接；第四電壓傳感器正極與濾波器正輸出端連接，第四電壓傳感器負(fù)極與濾波器負(fù)輸出端連接，最后輸出連接到電網(wǎng)。