[實用新型]一種多電平光伏逆變器的不對稱分量檢測與消除裝置

有效

• 申請號: 201820989900.7
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN208754002U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王璐;徐建源;蔣元宇;馬碩;易偉;王玉瀟;于高樂;宋怡;吳冠男;陳浩然;閆鴻魁;王超
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/26;G01R29/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種多電平光伏逆變器的不對稱分量檢測與消除裝置，其特征在于：包括光伏板、模塊化多電平光伏逆變器和控制電路模塊；

所述光伏板包括若干串并聯的光伏陣列模塊，所述光伏陣列模塊的等效電路包括太陽能電池組件集合體的太陽能電池組件、并聯二極管、并聯電阻及并聯電容和串聯電阻；所述并聯二極管和并聯電阻均并聯在太陽能電池組件上構成太陽能電池組件集合體，并聯電容并聯在太陽能電池組件集合體兩端構成并聯結構；串聯電阻與所述并聯結構串聯，該串聯電阻與并聯結構串聯的結構的兩端為光伏陣列模塊的輸出端；

所述模塊化多電平光伏逆變器采用三相六橋臂拓撲結構，其中三相的每相均包括上、下兩個橋臂，每一個橋臂均包括n個子單元模塊，n至少為2；所述子單元模塊的輸入端連接光伏陣列模塊的輸出端，子單元模塊的輸出端連接三相交流電網；

所述子單元模塊包括DC/DC變換器和SM單元，所述DC/DC變換器的輸入端接入光伏陣列模塊，輸出端接入SM單元；所述SM單元包括兩個開關管VT1與VT2、兩個二極管VD1與VD2、并聯電容C和開關K，開關管VT1與VT2通過發射極和集電極進行串聯，兩個二極管VD1與VD2分別并聯在開關管VT1的集電極和發射極之間與VT2的集電極和發射極之間，且開關管的發射極與對應二極管的陽極連接，并聯電容C并聯在兩個開關管串聯結構的兩端，開關K并聯在開關管VT2的集電極和發射極之間，并且開關K的兩端作為SM單元的輸入端；

所述控制電路模塊包括觸發電路、信號輸入電路、驅動放大電路、信號處理控制單元和不對稱分量檢測消除單元；所述觸發電路通過觸發器連接模塊化多電平光伏逆變器中的各電子器件；所述信號輸入電路的輸入端連接光伏陣列模塊的輸出端，信號輸入電路的輸出端連接驅動放大電路輸入端；所述驅動放大電路的輸出端連接信號處理控制單元和不對稱分量檢測消除單元；所述信號處理控制單元和不對稱分量檢測消除單元均采用DSP處理器實現；所述信號處理控制單元的輸出端接入模塊化多電平光伏逆變器；所述不對稱分量檢測消除單元包括不對稱分量檢測單元和不對稱分量消除單元。

2.根據權利要求1所述的多電平光伏逆變器的不對稱分量檢測與消除裝置，其特征在于：所述子單元模塊的工作模式包括放電模式和充電模式，具體根據開關管不同的導通和關斷狀態，實現不同的工作狀態，子單元模塊具體工作狀態包括：

(1)閉鎖狀態：VTI和VT2都不施加觸發信號，二者為關斷狀態；子單元模塊的閉鎖狀態在模塊化多電平光伏逆變器的啟動或發生故障時使用；

(2)投入狀態：當VT1導通且VT2為關斷狀態時，子單元模塊斷口電壓為子單元模塊中并聯電容C兩端的電壓，子單元模塊電容工作在充電或放電狀態，此狀態也稱之為全電壓狀態；

(3)切除狀態：當VT1關斷且VT2為導通狀態時，子單元模塊端口電壓為0，子單元模塊電容不參與工作，此狀態也稱之為零電壓狀態；當工作時保證任何時刻每相投入的子單元模塊數恒定為N，此時單個子單元模塊的電壓為Udc＝NUc，其中Uc為并聯電容C兩端的電壓。

3.根據權利要求1所述的多電平光伏逆變器的不對稱分量檢測與消除裝置，其特征在于：所述DC/DC變換器為隔離型DC/DC變換器。