[發明專利]一種非隔離箝位型三相Heric光伏逆變器的控制方法

有效

• 申請號: 201910675252.7
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110943637B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 馬海嘯;張曉峰;蘭摘星
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M7/537;H02M7/5387;H02M1/44;H02M1/12;H02J3/38
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

本發明涉及一種非隔離箝位型三相Heric光伏逆變器的控制方法，將三路相位互差120°的正弦調制波分別與一路三角載波交截得到六個開關管預處理信號，通過對六個開關管預處理信號的判斷確定逆變器工作于非續流模態和續流模態。本發明首先通過三相續流電路使逆變器在續流模態時省去能量回饋電源，提高逆變器轉換效率；其次，箝位開關管的選擇性導通不僅使共模電壓幅值減小，而且使得共模回路中共模電壓的頻率增加至三角載波頻率的三倍，導致共模回路中濾波電感的阻抗增加，從而起到了抑制漏電流的作用。

技術領域

本發明涉及一種非隔離箝位型三相Heric光伏逆變器的控制方法，屬于電力電子直流—交流變換技術領域。

背景技術

光伏逆變器要求轉換效率高、成本低，能夠承受光伏電池輸出電壓波動大的不良影響，并且逆變器交流輸出也要滿足較高的電能質量。光伏逆變器按照是否帶有隔離變壓器可以分為隔離型和非隔離型。隔離型光伏逆變器實現了電網與電池板之間的電氣隔離，保障了操作人員和設備的安全，但其體積大，重量重，成本高，系統變換效率低。非隔離型光伏逆變器結構上不含變壓器，因此具有體積小，重量輕，成本低等優點，但是缺少變壓器作為電氣隔離，光伏電池板與大地之間存在的寄生電容與逆變器、濾波電感和電網形成一個共模回路，隨著功率開關器件的高頻開關動作，在回路中會產生漏電流。漏電流的存在會增加逆變器輸出電流諧波含量，增大電磁干擾，從而降低電能質量，引發電網電流畸變，造成一定的功率損耗，同時，漏電流對操作人員的安全也帶來一定隱患，因此，為保障人員與設備安全，漏電流必須被抑制在一定的范圍內。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術的不足，提出一種非隔離箝位型三相Heric光伏逆變器的控制方法，通過該控制方法可以有效改善逆變器共模特性，提高系統變換效率，抑制共模漏電流，保障人員與設備安全。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

提出一種非隔離箝位型三相Heric光伏逆變器的控制方法，所述逆變器拓撲包括太陽能光伏電池、傳統三相橋式逆變電路、三相輸出濾波電路和三相負載，其特征在于，還包括三相續流電路和箝位電路；傳統三相橋式逆變電路包括A相上橋臂開關管(S_a1)、A相下橋臂開關管(S_a2)、B相上橋臂開關管(S_b1)、B相下橋臂開關管(S_b2)、C相上橋臂開關管(S_c1)和C相下橋臂開關管(S_c2)；三相輸出濾波電路包括A相濾波電感(L_fa)、B相濾波電感(L_fb)、 C相濾波電感(L_fc)、A相濾波電容(C_fa)、B相濾波電容(C_fb) 和C相濾波電容(C_fc)；三相負載包括A相負載(R_a)、B相負載(R_b)和C相負載(R_c)；三相續流電路包括A相第一續流開關管(S_a3)、A相第二續流開關管(S_a4)、B相第一續流開關管(S_b3)、 B相第二續流開關管(S_b4)、C相第一續流開關管(S_c3)和C相第二續流開關管(S_c4)；箝位電路包括第一直流電容(C_dc1)、第二直流電容(C_dc2)和第三直流電容(C_dc3)、上箝位開關管(S_H) 和下箝位開關管(S_L)；其中太陽能光伏電池(U_PV)的正極與第一直流電容(C_dc1)的正極、A相上橋臂開關管(S_a1)的集電極、B 相上橋臂開關管(S_b1)的集電極和C相上橋臂開關管(S_c1)的集電極分別相連，太陽能光伏電池(U_PV)的負極與第三直流電容(C_dc3) 的負極、A相下橋臂開關管(S_a2)的發射極、B相下橋臂開關管(S_b2) 的發射極和C相下橋臂開關管(S_c2)的發射極分別相連于點Q，A 相上橋臂開關管(S_a1)的發射極與A相下橋臂開關管(S_a2)的集電極、A相濾波電感(L_fa)的一端和A相第一續流開關管(S_a3) 的集電極分別相連于點A，B相上橋臂開關管(S_b1)的發射極與B 相下橋臂開關管(S_b2)的集電極、B相濾波電感(L_fb)的一端和B 相第一續流開關管(S_b3)的集電極分別相連于點B，C相上橋臂開關管(S_c1)的發射極與C相下橋臂開關管(S_c2)的集電極、C相濾波電感(L_fc)的一端和C相第一續流開關管(S_c3)的集電極分別相連于點C，第一直流電容(C_dc1)的負極與第二直流電容(C_dc2) 的正極、上箝位開關管(S_H)的發射極分別相連，第二直流電容(C_dc2)的負極與第三直流電容(C_dc3)的正極、下箝位開關管(S_L)的發射極分別相連，上箝位開關管(S_H)的集電極與下箝位開關管(S_L) 的集電極、A相第二續流開關管(S_a4)的集電極、B相第二續流開關管(S_b4)的集電極和C相第二續流開關管(S_c4)的集電極分別相連，A相第一續流開關管(S_a3)的發射極與A相第二續流開關管 (S_a4)的發射極相連，B相第一續流開關管(S_b3)的發射極與B 相第二續流開關管(S_b4)的發射極相連，C相第一續流開關管(S_c3) 的發射極與C相第二續流開關管(S_c4)的發射極相連，A相濾波電感(L_fa)的另一端與A相濾波電容(C_fa)的正極和A相負載(R_a) 的一端分別相連，B相濾波電感(L_fb)的另一端與B相濾波電容(C_fb) 的正極和B相負載(R_b)的一端分別相連，C相濾波電感(L_fc)的另一端與C相濾波電容(C_fc)的正極和C相負載(R_c)的一端分別相連，A相濾波電容(C_fa)的負極與B相濾波電容(C_fb)的負極、C相濾波電容(C_fc)的負極、A相負載(R_a)的另一端、B相負載(R_b)的另一端和C相負載(R_c)的另一端分別相連于點N；