[发明专利]光伏并网系统中用于抑制漏电流的逆变器拓扑电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种光伏并网系统中用于抑制漏电流的逆变器拓扑电路及其控制方法，包括第一受控开关管S1、第二受控开关管S2、第三受控开关管S3、第四受控开关管S4、第五受控开关管S5、第六受控开关管S6、二极管D、电源U、电容C、第一电感L1和第二电感L2，本发明提出的逆变器拓扑可以看作H5拓扑和HERIC拓扑的折中，电路拓扑结构简单,运行效率高、可靠性好，采用的调制方法简单，能够保证逆变器在单位功率因数运行时不受电流过零点畸变的影响,能够避免因电网功率波动影响或工作于非单位功率因数而导致的电流波形畸变。提高逆变器安全系数,实现对输出电能质量的改善。

技术领域

本发明属于电力电子功率变换器技术领域。具体涉及以后总非隔离型光伏并网逆变器。

背景技术

在保证系统安全可靠运行,实现电压调整和电气隔离,传统的并网逆变器系统一般在输出端安装工频隔离变压器。然而,工频隔离变压器体积庞大,成本高,损耗大,影响系统整机效率。因此无变压器非隔离的并网逆变器是目前研究的热点。虽然去掉工频变压器可以使并网逆变器系统整体效率得到一定改善,但却带来一些新的问题,如共模电流和直流注入等。

为了有效的抑制漏电流,目前,国内外专家学者大致提出两种解决方案,其中一种是通过调制策略来抑制漏电流,采用双极性调制虽然能够很好的抑制共模漏电流,但是其损耗大,系统效率较低,另外一种则是改进电路的拓扑结构。

漏电流和效率是非隔离型光伏并网逆变器两个关键指标。目前已有一系列的低漏电流非隔离型光伏并网逆变器拓扑被提出，部分已得到广泛应用，如带交流旁路的全桥拓扑、H5拓扑、HERIC拓扑、带直流旁路的全桥拓扑、二极管箱位三电平拓扑、有源箱位三电平拓扑等等。相比隔离型结构，非隔离型结构有效率优势，但到目前为止，非隔离型并网逆变器的部分功率开关管仍旧工作在硬开关状态。

因此，对现有的非隔离型光伏并网逆变器，要求其能在不产生共模漏电流的情况下，尽可能地提高并网逆变器的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低漏电流并网逆变器,适用于无变压器型光伏并网逆变器等对漏电流大小限制较严格的逆变电源系统。在无变压器型并网逆变器并网光伏逆变器中,低漏电流尚无国家标准,欧州现行标准是低漏电流峰值应小于300mA。

本发明的技术方案为：光伏并网系统中用于抑制漏电流的逆变器拓扑电路，它包括第一受控开关管S1、第二受控开关管S2、第三受控开关管S3、第四受控开关管S4、第五受控开关管S5、第六受控开关管S6、二极管D、电源U、电容C、第一电感L1和第二电感L2，

所述电容C与电源U并联，

电源U的正极同时与第六受控开关管S6输入端连接，

电源U的负极同时与第三受控开关管S3的输出端、第五受控开关管S5的输出端连接，

第六受控开关管S6输出端分别与第一受控开关管S1的输入端、第二受控开关管S2输入端连接，

第一受控开关管S1的输出端与第三受控开关管S3的输入端、二极管D的阴极连接，

第二受控开关管S2的输出端与第四受控开关管S4的输入端连接；

第四受控开关管S4的输出端分别与第五受控开关管S5的输入端、二极管D的阳极连接，

第一电感L1的一端与第一受控开关管S1的输出端连接，

第二电感L2的一端与第二受控开关管S2的输出端连接，

第一电感L1的另一端和第二电感L2的另一端并入电网。

进一步，受控开关管为IGBT、MOSFET或可控硅整流元件中的一种或其中几种的组合。