[发明专利]三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统

权利要求书

1.一种三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，包括：n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块；所述n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块并联，再通过公共连接点PCC与三相电网相连，且每个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块仅采用L滤波器，其中，n为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述每个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块均包括依次级联的光伏阵列、输入滤波电容、阻抗网络、三相逆变桥、三相L滤波器以及切换单元。

3.根据权利要求2所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述阻抗网络包括：第一储能电感、第二储能电感、第一储能电容、第二储能电容以及阻抗网络二极管。

4.根据权利要求3所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述第一储能电感的一端分别与光伏阵列的阳极以及输入滤波电容的阳极相连，所述第一储能电感的另一端分别与阻抗网络二极管的阳极以及所述第二储能电容的阴极相连；所述阻抗网络二极管的阴极分别与所述第一储能电容的阳极和所述第二储能电感的一端相连；所述第二储能电感的另一端分别与所述第二储能电容的阳极以及所述三相逆变桥的正输入端相连；所述第一储能电容的阴极分别与所述光伏阵列阴极、所述输入滤波电容阴极以及所述三相逆变桥的负输入端相连。

5.根据权利要求4所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述阻抗网络还包括：蓄电池。

6.根据权利要求5所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述蓄电池与所述第一储能电容或所述第二储能电容并联。

7.根据权利要求2所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述三相逆变桥采用三相半桥逆变器结构，包括第一至第六开关器件以及对应的反并联二极管；第一开关器件、第三开关器件以及第五开关器件的集电极作为所述三相逆变桥的正输入端，第四开关器件、第六开关器件以及第二开关器件的发射极相连作为所述三相逆变桥的负输入端；所述三相逆变桥的A相、B相、C相的输出分别接入所述三相L滤波器中对应的滤波电感的一端。

8.根据权利要求2所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述三相L滤波器包括第一至第三滤波电感；所述第一至第三滤波电感的一端分别与所述三相逆变桥的A相、B相、C相的输出相连，另一端分别对应接入所述切换单元。

9.根据权利要求2所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，所述切换单元包括：第一三相开关、第二三相开关和一个三相电阻；所述三相L滤波器中的滤波电感的另一端分别与所述第一三相开关以及第二三相开关相连；所述第一三相开关的另一端与三相电阻的一端相连；所述三相电阻的另一端短接在一起；所述第二三相开关的另一端接入所述公共连接点PCC。

10.根据权利要求1所述的三相电压型准Z源组串式光伏并网逆变系统，其特征在于，还包括：与n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块一一对应的n个从控制器以及1个主控制器；其中，第k个从控制器包括：第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的电压电流采样电路、第k个从控制器的A-D转换器和第k个从控制器的FPGA；所述主控制器包括：电网电压并网电流采样电路、主控制器A-D转换器、主控制器FPGA以及DSP控制器，k=1~n；

所述第k个从控制器采集第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的光伏电压、光伏电流、储能电容电压、储能电感电流和三相滤波电感电流；对于带蓄电池的阻抗网络，还要采集蓄电池电压和蓄电池电流；所述第k个从控制器把采集的电压电流信息通过第k个从控制器的A-D转换器变为数字信号，再通过第k个从控制器的FPGA上的串行光纤通信接口，将数据发送到所述主控制器；同时，所述第k个从控制器接收所述主控制器发送过来的第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的直通占空比信号、调制度相关信号和切换单元控制开关的状态信号，通过第k个从控制器的FPGA进行处理，生成第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的逆变桥功率管和切换单元功率管所需的驱动脉冲，并将生成的驱动脉冲信号送至第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的功率开关管驱动电路，对第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的逆变桥功率管和切换单元功率管进行开关控制，以实现对第k个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的直通占空比和调制度的控制，进而实现整个系统的光伏并网逆变功能；

所述主控制器通过电网电压并网电流采样电路采样电网电压和并网电流，并经过主控制器A-D转换器和主控制器FPGA输入到DSP控制器中进行PLL锁相和并网电流控制；所述主控制器还通过主控制器FPGA的串行光纤通信接口接收n个从控制器FPGA发送过来的n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的电压电流信号，通过DSP控制器计算出n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的光伏功率，根据n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的光伏功率和切换单元控制开关原有状态信号、电网电压信号、并网电流信号和接收的n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块的电压电流信号，获得n个三相电压型准Z源光伏并网逆变器模块新的参考功率信号、新的直通占空比信号、新的调制度相关信号和切换单元控制开关新的状态信号，并通过主控制器FPGA串行光纤通信接口传送给n个从控制器。