[实用新型]带交流旁路单元的光伏并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流交流逆变器，特别是涉及光伏并网逆变器，属于电力电子变换器。 

背景技术

光伏发电具有可持续发展、环境友好特点，在应对能源及环境危机问题上较有优势。通常并网发电逆变器标准拓扑为四开关管全桥结构，通过工频隔离变压器或直接并网发电。由于工频隔离变压器增加了系统成本，不利于重量体积优化，且效率较低，因而四开关管全桥拓扑是中小功率光伏并网系统首选方案。为进一步优化效率，单极性调制相比双极性调制在实际中应用更多。但不隔离光伏发电系统由于光伏面板占地较大，存在较大的寄生电容，而单极性调制相比双极性调制存在较大的共模电压，在没有工频变压器或高频变压器隔离情况下将有可能导致出现较大的共模电流威胁人身安全。 

发明内容

技术问题： 本实用新型的目的是在研究上述技术的基础上，提出一族带交流旁路单元的光伏并网逆变器，采用单极性调制策略，在保留单极性调制无工频变压器隔离四开关管全桥逆变器效率高的特点同时，共模电压较小。 

技术方案：本实用新型提出的一族带交流旁路单元的光伏并网逆变器，包括拓扑1、拓扑2、拓扑3、拓扑4等， 

    1、其中拓扑1包括与输入直流电源并联电路以及与交流电网并联电路,

    a. 所述的与输入电源并联电路，包括两条并联支路，第一条支路连接的顺序是：电源正端、第一开关管、第六开关管、第三开关管、电源负端；第二条支路连接的顺序是：电源正端、第二开关管、第四开关管、电源负端。

    b. 所述的与交流电网并联电路，包括两条并联支路，第一条支路由第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第五开关管、第一二极管构成；第二条支路由第二滤波电感、交流电网、第一滤波电感、第六开关管、第二二极管构成。 

拓扑1控制方法如下所述， 

a.电网电压正半周时，第五开关管直通，第一开关管、第四开关管以相同的驱动信号高频开关，第二开关管、第六开关管、第三开关管关断；第一开关管、第四开关管导通时，输入电源经第一开关管、第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第四开关管构成供电回路向电网供电；第一开关管、第四开关管关断时，并网电流经第五开关管、第一二极管、第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感构成续流回路维持并网电流。

    b.电网电压负半周时，第六开关管直通，第二开关管、第三开关管以相同的驱动信号高频开关，第一开关管、第五开关管、第四开关管关断；第二开关管、第三开关管导通时，输入电源经第二开关管、第二滤波电感、交流电网、第一滤波电感、第六开关管、第三开关管构成供电回路向电网供电；第二开关管、第三开关管关断时，并网电流经第六开关管、第二二极管、第二滤波电感、交流电网、第一滤波电感构成续流回路维持并网电流。 

    2、其中拓扑2包括与输入直流电源并联电路以及与交流电网并联电路, 

    a. 所述的与输入电源并联电路，包括两条并联支路，第一条支路连接的顺序是：电源正端、第一开关管、第三开关管、电源负端；第二条支路连接的顺序是：电源正端、第六开关管、第四开关管、电源负端。

    b. 所述的与交流电网并联电路，包括两条并联支路，第一条支路由第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第五开关管、第一二极管构成；第二条支路由第二滤波电感、交流电网、第一滤波电感、第二二极管、第六开关管构成。 

拓扑2控制方法如下所述， 

a.电网电压正半周时，第五开关管直通，第一开关管、第四开关管以相同的驱动信号高频开关，第二开关管、第六开关管、第三开关管关断；第一开关管、第四开关管导通时，输入电源经第一开关管、第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感、第四开关管构成供电回路向电网供电；第一开关管、第四开关管关断时，并网电流经第五开关管、第一二极管、第一滤波电感、交流电网、第二滤波电感构成续流回路维持并网电流。

    b.电网电压负半周时，第六开关管直通，第二开关管、第三开关管以相同的驱动信号高频开关，第一开关管、第五开关管、第四开关管关断；第二开关管、第三开关管导通时，输入电源经第二开关管、第六开关管、第二滤波电感、交流电网、第一滤波电感、第三开关管构成供电回路向电网供电；第二开关管、第三开关管关断时，并网电流经第六开关管、第二滤波电感、交流电网、第一滤波电感、第二二极管构成续流回路维持并网电流。 

    3、其中拓扑3包括与输入直流电源并联电路以及与交流电网并联电路,