[发明专利]一种电压型Tran‑z‑source微型逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压型Tran-z-source微型逆变器。

背景技术

近年来，随着社会工业化的发展，世界范围内对能源的需求日益增长，传统的化石能源面临枯竭，并且化石燃料的使用对环境造成了巨大破坏。在能源枯竭与环境污染日益严重的今天，太阳能作为清洁的可再生能源，日益受到国际社会的广泛关注，以太阳能发电为基础的供电系统和电气装置得到了深入的研究与开发。太阳能光伏发电已经成为当今利用太阳能最主要的方式之一。光伏并网发电是目前人们使用太阳能的重要方式。传统集中式光伏并网系统是由许多紧密相连的太阳能电池板组成。这些电池板首先分组串联，然后并联起来形成光伏阵列。阵列产生的直流电会流到位于电池板侧旁的集中式并网逆变器，由其逆变器完成DC/AC转换连接到电网，并找出最大功率跟踪点以优化光伏并网系统的效率。随着技术日趋成熟和不断发展，集中式光伏并网发电系统的存在问题也逐渐引起了关注。

(1)集中式光伏并网发电系统中，单台逆变器的故障可能会导致整个系统的崩溃，装置维护期间光伏阵列产生的能量被浪费。

(2)集中式并网系统的可扩展性较差。

(3)MPPT最大功率跟踪无法兼顾每块光伏板，使总输出功率达到最大。

针对集中式并网系统存在的问题，微型逆变器并网系统与串联直流模块并网系统为代表的分布式并网方案成为当前的研究热点。直流模块模块仍需集中式并网逆变器，系统的可靠性仍受集中式逆变器的限制。微型逆变器并网系统可以有效解决集中式并网系统逆变器的可靠性问题对系统的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于光伏分布式发电的输入电流连续的电压型Tran-z-source微型逆变器

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电压型Tran-z-source微型逆变器。其特征在于：所述逆变器包括一个滤波电感L₁、一对耦合电感L_2P和L_2S、第一储能电容C₁、第二储能电容C₂、一个二极管D₁、一个H桥逆变器；

所述滤波电感L₁与输入电源串联；二极管D₁与耦合电感初级L_2P串联后与第一储能电容C₁并联，二极管D₁的阳极与滤波电感L₁一端相连，阴极与耦合电感初级L2P的异名端相连；

所述第二储能电容C₂的一端接耦合电感初级L_2P的异名端另一端接耦合电感次级L_2S的异名端，耦合电感次级L2S的异名端接地；

所述H桥逆变器的正极接耦合电感的初级L_2P的异名端，H桥的负极接耦合电感次级L_2S的同名端。

所述H桥逆变器具有一个直通工作状态，为所述耦合电感L_2P和L_2S储能。

在一较佳实施例中：所述H桥逆变器的控制信号由SPWM信号和直通信号叠加。

在一较佳实施例中：所述SPWM信号通过两个反相正弦波与三角载波交截而得。

在一较佳实施例中：所述直通信号通过直流电压±Vp与三角载波交截而得。

在一较佳实施例中：所述Vp的值大于正弦波的幅值。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

本发明提供的一种电压型Tran-z-source微型逆变器，通过改变耦合电感的匝数比和逆变桥的短路模态占空比来调节逆变母线的电压增益。理论上该逆变器能够实现零到无穷大的任意升降压。与常规逆变器相比，在获取电压大增益的情况下，输入电流的纹波较小，电容电压应力低。该逆变器适合于微网系统具有低压输出的分布式光伏发电场合。

附图说明

图1为本发明实施例中电压型Tran-z-source微型逆变器电路图。

图2为本发明实施例中恒定直通零矢量控制策略。

图3为本发明实施例中等效工作模态一电路图。

图4为本发明实施例中等效工作模态二电路图。

图5为本发明实施例中等效工作模态三电路图。

图6为本发明实施例中逆变器等效电路工作时序图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的阐述。