[发明专利]一种无变压器型光伏并网逆变器

说明书

技术领域

本发明属于一种光伏并网逆变器及其控制方法，尤其是一种无变压器型光伏并网逆变器。

背景技术

光伏发电技术是实现太阳能有效利用的重要途径之一。光伏系统一般采用逆变器作为并网接口，传统并网逆变器系统输出端一般需安装工频隔离变压器，来实现电压调整和电气隔离。然而，由于工频隔离变压器体积大，价格昂贵，而且损耗大，影响系统整机效率。因此，无工频隔离变压器的并网逆变器系统成为目前研究热点。去掉工频变压器，虽然可使并网逆变器系统整体效率得到一定改善，但也带来一些新问题，比如漏电流问题。在无变压器型光伏并网逆变器中，由于漏电流会引起并网电流畸变、电磁干扰等问题，还可能对人身安全构成威胁。所以，漏电流抑制技术已成为无变压器型光伏并网逆变器研究中的关键问题。美国专利US2009/0103340 A1(Inverter，more specifically for photovoltaic plants)提出6开关逆变器拓扑，通过在第一桥臂增加2个开关和2个二极管，与第2桥臂构成6个开关拓扑，通过适当控制方法可有效抑制漏电流，但由于该拓扑所用器件较多，使系统效率受到一定影响。

发明内容

本发明的目的在于解决上述拓扑器件较多的问题。为了解决上述存在的技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种无变压器型光伏并网逆变器，由输入直流母线、六个开关、两个电感组成，第1条支路为：开关S₁的集电极与直流母线“+”端连接，开关S₁的发射极与开关S₂的集电极连接于节点“a”，开关S₂的发射极与开关S₅的集电极连接于节点“c”，开关S₅的发射极与直流母线“-”端连接；第2条支路为：开关S₃的集电极与直流母线+端连接，开关S₃的发射极与开关S₄的集电极连接于节点“b”，开关S₄的发射极与直流母线“-”端连接；第3条支路为：开关S₆的集电极与S₃的发射极连接于节点“b”，S₆的集电极与开关S₄的集电极连接于节点“b”，开关S₆的发射极与开关S₂的发射极连接于节点“c”，开关S₆的发射极与开关S₅的集电极连接于节点“c”；第4条支路为：电感L_a的一端连接于节点“a”，电感L_a的另一端与电网的“+”端相连接，电感L_b的一端连接于节点“b”，电感L_b的另一端与电网的“-”端相连接。

本发明无变压器型光伏并网逆变器的控制方法是：

并网电流正半周期内，开关S₆一直导通，开关S₅、开关S₃和开关S₂一直关断。采用SPWM调制控制开关S₁和开关S₄的导通或关断，开关S₁和开关S₄导通时，并网电流的路径为：直流母线“+”端→开关S₁→电感L_a→电网→电感L_b→开关S₄→直流母线“-”端→直流母线“+”端；开关S₁和开关S₄关断时，并网电流的路径为：节点“a”→电感L_a→电网→电感L_b→开关S₆→开关S₂反并联二极管→节点“a”。