[發(fā)明專利]一種高可靠升降壓的光伏逆變器及其控制方法

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• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112737389A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 姚志壘;劉濤;單長磊;何翔宇;周樹朋
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02S40/32;H02J3/38;H02M1/14;H02M1/12
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;徐雯瓊

本發(fā)明公開了一種高可靠升降壓的光伏逆變器，包括：光伏組件，負極與電網(wǎng)的負極連接；第一濾波電感，第一端與光伏組件的正極連接，第二端與光伏組件的負極連接，第三端與第二二極管的陽極連接；第二濾波電感，第一端與電網(wǎng)的正極連接，第二端與第一濾波電容的正極連接；第三濾波電感與光伏組件串聯(lián)；第四濾波電感，第一端與電網(wǎng)的正極連接，第二端與第二濾波電容的負極連接；第三二極管，陽極與第二濾波電容的負極連接，陰極與第三濾波電感的第二端連接；控制驅動單元輸出端與各個開關連接。此發(fā)明解決了傳統(tǒng)光伏逆變器升降壓變換效率低的問題，調(diào)節(jié)一個開關高頻工作，消除了共模漏電流現(xiàn)象，實現(xiàn)了升降壓變換，提高了光伏逆變器系統(tǒng)的變換效率。

技術領域

本發(fā)明涉及光伏技術領域，具體涉及一種高可靠升降壓的光伏逆變器及其控制方法。

背景技術

由于非隔離光伏逆變器在光伏組件和電網(wǎng)之間沒有隔離，從而可能產(chǎn)生共模漏電流流過光伏組件的對地寄生電容。該共模漏電流會引起電磁干擾，增加系統(tǒng)損耗，甚至對人身安全構成威脅。

德國VDE012611標準規(guī)定非隔離光伏逆變器共模漏電流有效值應小于300mA；若系統(tǒng)檢測其超過該值，非隔離光伏逆變器將停機。

國內(nèi)外專家學者對如何抑制非隔離光伏逆變器的共模漏電流展開了一系列卓有成效的研究；常用的方法有：改進調(diào)制技術、增加開關器件、增加濾波器和改進控制方法等。

但上述方法抑制共模漏電流的效果易受光伏組件對地寄生電容和電路參數(shù)變化的影響；因此，有必要研究能從根本上消除共模漏電流的逆變器拓撲及其控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高可靠升降壓的光伏逆變器及其控制方法。此光伏逆變器及其控制方法旨在解決傳統(tǒng)光伏逆變器升降壓變換效率低的問題，調(diào)節(jié)一個開關高頻工作，消除共模漏電流現(xiàn)象，實現(xiàn)升降壓變換，提高光伏逆變器系統(tǒng)的變換效率。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種高可靠升降壓的光伏逆變器，包括：

光伏組件，其負極與電網(wǎng)的負極連接，且光伏組件的負極和電網(wǎng)的負極共同接地；

第一濾波電感，第一端通過一第一開關與光伏組件的正極連接，第二端通過一第一二極管與光伏組件的負極連接，第三端與一第二二極管的陽極連接，第四端通過一第二開關與光伏組件的負極連接；且第二二極管的陰極通過一第一濾波電容與光伏組件的負極連接；

則光伏組件依序與第一開關、第一濾波電感、第二二極管和第一濾波電容串聯(lián)成第一閉合回路；光伏組件依序與第一開關、第一濾波電感和第二開關串聯(lián)成第二閉合回路；第一濾波電容依序與第一二極管、第一濾波電感和第二二極管串聯(lián)構成第一續(xù)流回路；

第二濾波電感，第一端與電網(wǎng)的正極連接，第二端通過一第三開關與第一濾波電容的正極連接；上述第一濾波電容的負極與光伏組件的負極和電網(wǎng)的負極連接；則電網(wǎng)依序與第二濾波電感、第三開關和第一濾波電容串聯(lián)構成第三閉合回路；

第三濾波電感，第一端與光伏組件的負極連接，第二端通過一第四開關與光伏組件的正極連接；則光伏組件依序與第四開關和第三濾波電感串聯(lián)構成第四閉合回路；

第四濾波電感，第一端與電網(wǎng)的正極連接，第二端通過一第五開關與一第二濾波電容的負極連接；且上述第二濾波電容的正極與電網(wǎng)的負極連接，則電網(wǎng)依序與第四濾波電感、第五開關和第二濾波電容串聯(lián)構成第五閉合回路；

第三二極管，陽極與第二濾波電容的負極連接，陰極與第三濾波電感的第二端連接，使得第二濾波電容依序與第三二極管和第三濾波電感串聯(lián)構成第二續(xù)流回路；

控制驅動單元，輸入端分別與電網(wǎng)、第一濾波電感、第三濾波電感和光伏組件連接，輸出端分別與第一開關、第二開關、第三開關、第四開關和第五開關連接，用于分別驅動控制各個開關的開閉，來連通各個閉合電路，進而驅動調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電流。