[发明专利]一种无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器

说明书

本发明公开了一种无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器，属于逆变器技术领域，该无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器包括前级准Z源电路、功率开关管S1、功率开关管S2、功率开关管S3、功率开关管S4、功率开关管S5、高性能二极管D1、高性能二极管D2、光伏直流电源U_dc、网侧对称滤波电路；同传统桥式并网逆变器相比，无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器不仅无需设置死区时间，且能有效抑制高频共模漏电流，无需安装大体积的隔离变压器；此外在无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器中合理的插入直通矢量，使准Z源网络可以有效的提升直流母线电压，进而有效提高并网逆变器的直流电压利用率。

技术领域

本发明属于逆变器技术领域，尤其涉及一种无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器。

背景技术

并网逆变器(Grid-connected Inverter，GCI)作为光伏发电设备的核心电力变换装置，要求GCI具有较高电能质量和可靠性。非隔离型光伏并网逆变器(non-isolatedphotovoltaic grid-connected inverter，NPGCI)具有体积小、成本低和效率高等优点。但由于NPGCI光伏直流侧与交流侧无隔离变压器，直流侧与地之间又存在寄生电容，当寄生电容、直流输入电压和交流电网电压构成回路时，共模电压作用于寄生电容上将产生共模漏电流。德国VDE-0126-1-1标准规定当GCI的漏电流大于300mA时，GCI须在0.3s内与电网断开。因此漏电流的抑制是GCI必须解决的关键问题之一。

传统桥式GCI需要为同桥臂的开关管设置死区时间以避免发生桥臂直通，但死区的引入会增大并网电流的谐波，降低其电能质量。文献提出一种准Z源逆变器，在输入电源与逆变桥之间添加了特有的阻抗网络打破了传统桥式并网逆变器的工作模式，从而存在允许上下桥臂同时导通的直通状态。在逆变桥中合理的插入直通矢量，使准Z源网络可以有效的提升直流母线电压。同DC-DC升压变换器与传统逆变器结合的两级拓扑相比，准Z源桥式逆变器提高系统效率，增强可靠性，降低成本，但准Z源桥式并网逆变器共模电压高频变化，存在较大的共模漏电流，难以满足VDE-0126-1-1的标准。若要并入电网需加入隔离变压器，但又会增大逆变器系统的体积和成本，降低了系统的功率密度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器，该逆变器利用无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器采用半周期调制策略，S1、S4工作在正半周期；S2、S3工作在负半周期；S5在正半周期高频开关，在负半周期一直导通，采用半周期调制可减小器件的开关损耗，提高逆变器效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器，该无变压器型准Z源H5桥光伏并网逆变器包括前级准Z源电路、功率开关管S1、功率开关管S2、功率开关管S3、功率开关管S4、功率开关管S5、高性能二极管D1、高性能二极管D2、光伏直流电源U_dc、网侧对称滤波电路；

所述光伏直流电源Udc正极连接所述前级准Z源电路，前级准Z源电路另一端连接至所述功率开关管S5集电极，功率开关管S1、高性能二极管D1之间串接，高性能二极管D2、功率开关管S2之间串接，功率开关管S1、高性能二极管D1之间串接后与高性能二极管D2、功率开关管S2串接后共同并接在所述功率开关管S5发射极上，功率开关管S1、高性能二极管D1之间串接，高性能二极管D2、功率开关管S2之间串接，功率开关管S1、高性能二极管D1之间串接后与所述网侧对称滤波电路和所述高性能二极管D2、功率开关管S2串接后，三者并接，所述网侧对称滤波电路与所述前级准Z源电路并接，并接连接在所述光伏直流电源U_dc正极负极两端。