[发明专利]一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法

说明书

技术领域

本发明中涉及了一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法。

背景技术

逆变拓扑电路是一种高效的逆变拓扑，用于光伏逆变器可以实现PV直流电到AC交流电能的转化，实现太阳能的并网发电。目前在该逆变电路的控制方法主要目标是满足输出功率因数为1的要求，即通过锁相使逆变输出电流和电网电压达到同相位和同频率，逆变器输出PF值为1，全部输出有功功率，不输出无功功率。

例如如图1所示， H6逆变拓扑电路具体结构为逆变桥臂1由开关器件S1、S3、S5连接构成，逆变桥臂2由开关器件S2、S4、S6连接构成，并有二极管 D7、D8。S3与S5连接点、S4与S6连接点分别为逆变桥交流输出点。其中S1、S6为一对高频开关管，S2、S5为一对高频开关管，S3、S4为低频开关管，工作频率 为工频。现有控制方法：当市电电压正半周（交流市电电压为正电压），控制器输出高频驱动G1和G6，开关器件S1、S6高频开关工作， G4低频驱动导通，开关器件S4低频工作（市电正半周持续导通，市电负半周持续关断）。当市电电压负半周（交流市电电压为负电压），控制器输出高频驱动G2和G5，开关器件S2、S5高频开关工作，G3低频驱动导通，开关器件S3低频工作（市电正半周持续关断，市电负半周持续导通）。

以上驱动方案在逆变器输出功率因素为1的情况下，可以较好的工作运行，输出电流的PF值、THDI，系统稳定性等能满足要求。但在需要该逆变器满足输出无功功率，并达到一定无功功率调节精度使，该驱动方案则有弊端。由附图2中可以看出，当逆变器输出无功功率时，逆变输出电流波形畸变，THDI,PF值等参数无法满足安规要求。

目前，各国逆变器并网安规对于逆变器输出无功功率都有新要求，如VDE4105对小于13.8KVA系统，输出功率因素需要在±0.95范围内可调。对逆变器控制提出新要求。

发明内容

本发明提供了一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法，其控制逆变拓扑电路输出稳定的输出无功功率，输出电流波形THDI较小，对电网的影响小。达到输出功率因数可调的目低。

本发明公开了一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法，该逆变拓扑电路包括

一直流电流源; 

六个开关器件，其分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件的第二端连接于所述第三开关器件的第一端,所述第三开关器件的第二端连接于所述第五开关器件的第一端，所述第一开关器件的第一端与所述第五开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端，所述第二开关器件的第二端连接于所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接于所述第六开关器件的第一端，所述第二开关器件的第一端与所述第六开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端；　　

六个二极管，其分别反向并联于所述六个开关器件的两端；

一第七二极管，所述第七二极管的负极连接于所述第三开关器件的第一端，所述第七二极管的正极连接于所述第四开关器件的第二端；　　

一第八二极管，所述第八二极管的负极连接于第四开关器件的第一端，所述第八二极管的正极连接于所述第三开关器件的第二端；　　

一第一电感，所述第一电感的第一端连接于所述第三开关器件的第二端；及　　

一第二电感，所述第二电感的第一端连接于所述第四开关器件的第二端，所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电；

在市电电压为正半周时，第三开关器件持续导通，第一开关器件与第六开关器件的工作状态相同，第一开关器件与第四开关器件互补工作；

在市电电压为负半周时，第四开关器件持续导通，第二开关器件与第五开关器件的工作状态相同，第二开关器件与第三开关器件互补工作。

优选地，在市电电压为正半周时，第一开关器件及第六开关器件的工作信号相同，第一开关器件与第四开关器件的工作信号互补。

优选地，在市电电压为负半周时，第二开关器件及第五开关器件的工作信号相同，第二开关器件与第三开关器件的工作信号互补。

优选地，所述直流电流源的两端并联有一电容。

优选地，所述第一开关器件至第六开关器件由高频信号驱动。