[发明专利]一种混合型H6单相光伏逆变器及其脉宽调制方法

说明书

本发明公开了一种混合型H6单相光伏逆变器及其脉宽调制方法，以光伏电池板PV输出侧连接滤波电容C_dc，直流侧正极P连接S5的漏极，而源极与H桥的集电极相连；直流侧负极N连接S6的源极，而漏极与H桥的发射极相连，H桥的输出侧连接LCL型滤波器及大电网，从而搭建起混合型H6单相光伏逆变器；当混合型H6单相光伏逆变器运行时，再根据两种不同的调制策略进行脉宽调制。

技术领域

本发明属于新能源并网发电技术领域，更为具体地讲，涉及一种混合型H6单相光伏逆变器及其脉宽调制方法。

背景技术

太阳能的利用是缓解全球能源短缺问题的重要途径，光伏发电就是太阳能利用研究的热点之一。随着半导体产业技术的进步，光伏电池的效率逐步提高，光伏发电的单位成本正在逐步下降，使其民用化成为可能，而小功率单相光伏发电系统因此也广泛应用于各地居民住宅区域。

单相并网逆变器是光伏并网发电系统的核心部件，它的主要功能是将光伏阵列转化的直流电变换成电网同步的交流电，其成本，体积，效率，输出波形质量直接关系到光伏系统的应用及发展，因此得到了很多研究工作者的关注。为减小逆变器体积并提高逆变效率，单相逆变器大都采用无变压器的拓扑结构。由于缺少变压器隔离，光伏电池和电网之间存在电气连接，会在光伏电池板和大地之间的寄生电容上产生共模漏电流。高频变化的共模漏电流会产生电磁干扰，引起并网电流畸变，增加系统损耗，甚至对人身安全构成威胁。

研究者们因此提出了很多新型拓扑及调制方法，通过对逆变开关桥的直流侧或交流侧的解耦实验对漏电流能有效抑制。然而由于开关结电容与滤波电容间形成的谐振回路，漏电流仍旧存在，且其变化由各个的开关器件的结电容大小决定。为了克服结电容带来的影响，需要在开关上并联额外的电容。这不仅提高了成本，且使电路结构变得更加复杂。单极性调制的方法提高了逆变器效率减小了电流纹波，然而不仅引入了漏电流的问题，而且在开关死区的共同影响下，在过零点的波形畸变也变得更加严重。

光伏逆变器通常工作在单位功率因数的工况下，根据光伏并网标准要求，光伏逆变器还需要工作在非单位功率因数工况下。且近期研究也不断提出提高光伏逆变器的利用率的想法，希望其在夜间向电网提供无功支撑。这便进一步要求逆变器还应具有无功输出能力。因此，降低成本，抑制漏电流，提高波形质量及具备无功输出能力对单相光伏系统的开发和研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种混合型H6单相光伏逆变器及其脉宽调制方法，实现了漏电流及谐波的抑制，提高了效率并具备无功输出能力。

为实现上述发明目的，本发明一种混合型H6单相光伏逆变器，其特征在于，包括：光伏电池板PV、滤波电容C_dc、碳化硅金氧半场效晶体管S5和S6、硅器件绝缘栅双极型晶体管组成的H桥及H桥输出侧连接的LCL型滤波器；

所述的H桥由两个开关半桥S1、S2和S3、S4并联组成，S1与S3的集电极连接为H桥的集电极，S2与S4的发射极连接为H桥的发射极，S1发射极与S2的集电极连接点与S3发射极与S4的集电极连接点A、B作为H桥的两输出端点；

光伏电池板PV输出侧连接滤波电容C_dc，直流侧正极P连接S5的漏极，而源极与H桥的集电极相连；直流侧负极N连接S6的源极，而漏极与H桥的发射极相连，H桥的输出侧通过LCL型滤波器连接大电网；