[發明專利]一種高帶寬多功能并網逆變器的實現方法

有效

• 申請號: 202010697250.0
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111865130B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 方天治;沈姝衡;張惠麗;張雨
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/12;H02J3/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹蕓

1.一種高帶寬并網逆變器的實現方法，其特征在于，

所述高帶寬并網逆變器由全橋結構構成，包括四個開關管S₁、S₂、S₃、S₄，以及逆變器側電感L₁、網側電感L₂、輸出濾波電容C；選取寬禁帶GaN器件代替傳統開關器件；

所述高帶寬并網逆變器的實現方法包括如下步驟：

(1)高帶寬并網逆變器采用寬禁帶GaN器件，采用單逆變器側電感電流反饋控制，為單電流環控制，根據并網電流穩態誤差、動態響應、魯棒性的要求對元件參數L₁、L₂、C、逆變器側電感電流反饋系數H_i進行設計，實現高帶寬并網逆變器的高效率高功率密度；

所述高帶寬并網逆變器在采用單逆變器側電感電流反饋控制時，逆變器穩定頻率范圍為LCL諧振頻率f_rf_s/6，f_s為系統采樣頻率；通過對LCL濾波器元件參數以及控制參數的合理設計與配置，在未考慮電網阻抗L_g的情況下，使得逆變器初始諧振頻率f_{r_0}低于f_s/6，而在弱電網下其實際諧振頻率f_r將減小，保證高帶寬并網逆變器自身良好的穩定性；

(2)將所述高帶寬并網逆變器并聯入低頻逆變器集群系統，在公共耦合點處并入，所述低頻逆變器集群由n個低頻并網逆變器并聯構成，所述低頻并網逆變器的開關器件為普通開關管，諧振頻率處于幾百赫茲至幾千赫茲范圍內；

所述高帶寬并網逆變器采用寬禁帶GaN器件，開關頻率在數百千赫茲及以上，在寬范圍頻率段內呈現正阻特性，其穩定的正阻區域包含了低頻諧振區域；

所述高帶寬并網逆變器并入低頻逆變器集群系統后其寬范圍的正阻特性將對所述低頻諧振進行有效阻尼；

(3)所述高帶寬并網逆變器在利用其正阻特性抑制低頻諧振的同時，作為一個并網模塊為系統注入功率。