[發(fā)明專利]整流式高頻鏈并網(wǎng)逆變器的輸出數(shù)字調(diào)制電路及控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310664249.8
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103618336A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳云亞;闞加榮;顧春雷;姚志壘;薛迎成;胡國文;陳榮
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/217;H02M7/537
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種整流式高頻鏈并網(wǎng)逆變器的輸出數(shù)字調(diào)制電路，其特征在于：包括輸入電壓U_in、正弦調(diào)制高頻鏈逆變器、高頻隔離變壓器、同步整流器、LCL濾波器。

2.如權(quán)利要求1所述的整流式高頻鏈并網(wǎng)逆變器的輸出數(shù)字調(diào)制電路，其特征在于：

所述正弦調(diào)制高頻鏈逆變器包括帶反并二極管的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管，第一開關(guān)管的源極與第三開關(guān)管的漏極連接，第二開關(guān)管的源極與第四開關(guān)管的漏極連接，且第一開關(guān)管的漏極連接第二開關(guān)管的漏極，第三開關(guān)管的源極連接第四開關(guān)管的源極；輸入電源的正極連接在第一開關(guān)管的漏極與第二開關(guān)管的漏極之間；輸入電源的負(fù)極連接在第三開關(guān)管的源極與第四開關(guān)管的源極之間；

同步整流器包括帶反并二極管的第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管，第五開關(guān)管的發(fā)射極與第七開關(guān)管的集電極連接，第六開關(guān)管的發(fā)射極與第八開關(guān)管的集電極連接，且第五開關(guān)管的集電極連接第六開關(guān)管的集電極，第七開關(guān)管的發(fā)射極連接第八開關(guān)管的發(fā)射極；

高頻隔離變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，其中變壓器原邊繞組為兩個端子，分別為第一端子、第二端子，變壓器副邊繞組也有兩個端子，分別為第三端子、第四端子，其中變壓器第一端子連接在第一開關(guān)管的源極與第三開關(guān)管的漏極之間，變壓器第二端子連接在第二開關(guān)管的源極與第四開關(guān)管的漏極之間；變壓器第三端子連接在第五開關(guān)管的發(fā)射極與第七開關(guān)管的集電極之間，變壓器第四端子連接在第六開關(guān)管的發(fā)射極與第八開關(guān)管的集電極之間；

工頻逆變器包括帶反并二極管的第九開關(guān)管、第十開關(guān)管、第十一開關(guān)管和第十二開關(guān)管，第九開關(guān)管的發(fā)射極與第十一開關(guān)管的集電極連接，第十開關(guān)管的發(fā)射極與第十二開關(guān)管的集電極連接，且第九開關(guān)管的集電極連接第十開關(guān)管的集電極，第十一開關(guān)管的發(fā)射極連接第十二開關(guān)管的發(fā)射極。此外，同步整流器和工頻逆變器中，第五開關(guān)管的集電極、第六開關(guān)管的集電極、第九開關(guān)管的集電極、第十開關(guān)管的集電極相互連接在一起；第七開關(guān)管的發(fā)射極、第八開關(guān)管的發(fā)射極、第十一開關(guān)管的發(fā)射極、第十二開關(guān)管的發(fā)射極相互連接在一起；

LCL濾波器中第一電感的一端與第九開關(guān)管的發(fā)射極、第十一開關(guān)管的集電極連接在一起，第一電感的另一端與濾波電容的一端以及第二電感的一端連接；第二電感的另一端與電網(wǎng)的火線連接；濾波電容的另一端與電網(wǎng)零線、第十開關(guān)管的發(fā)射極以及第十二開關(guān)管的集電極連接在一起。

3.一種整流式高頻鏈并網(wǎng)逆變器的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于：包括電壓傳感器、電流傳感器和DSP數(shù)字控制器；其中DSP數(shù)字控制器包括鎖相環(huán)、減法器、占空比丟失計算、并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器、加法器和信號調(diào)理器組成；

電壓傳感器的輸入端連接在上述電網(wǎng)的兩端，電流傳感器輸入端與所述第一電感相串聯(lián)；

電壓傳感器的輸出端接鎖相環(huán)的輸入端，鎖相環(huán)的輸出端接減法器的正輸入端，電流傳感器的輸出端連接到減法器的負(fù)輸入端和占空比丟失計算模塊的輸入端，減法器的輸出端接并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器的輸入端，加法器的兩個輸入端分別接占空比丟失計算模塊的輸出端和并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器的輸出端，加法器的輸出端接信號調(diào)理器的第一端子，信號調(diào)理器的第二端子輸出第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的驅(qū)動信號，信號調(diào)理器的第三端子輸出第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管的驅(qū)動信號，信號調(diào)理器的第四端子輸出第九開關(guān)管、第十開關(guān)管、第十一開關(guān)管和第十二開關(guān)管的驅(qū)動信號。

4.如權(quán)利要求2所述的整流式高頻鏈并網(wǎng)逆變器的數(shù)字控制系統(tǒng)，其特征在于：

首先采用電壓傳感器檢測電網(wǎng)電壓的反饋信號，利用數(shù)字鎖相環(huán)得到與電網(wǎng)電壓同步的并網(wǎng)電流的基準(zhǔn)值，該基準(zhǔn)值的幅值根據(jù)新能源發(fā)電裝置的最大功率跟蹤點(diǎn)得到；采用電流傳感器檢測第一濾波電感電流反饋信號，將鎖相環(huán)所得基準(zhǔn)信號與第一電感電流反饋信號相減，得到并網(wǎng)電流誤差信號，將并網(wǎng)電流誤差信號作為并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器的輸入信號；由于主電路中存在占空比的丟失，為得到高質(zhì)量的輸出波形，根據(jù)逆變器輸出電流估算占空比丟失的大小，然后與并網(wǎng)電流調(diào)節(jié)器輸出信號相加，如此可大大提高并網(wǎng)電流的輸出質(zhì)量。