[发明专利]一种多功能新能源并网逆变器

说明书

本发明公开了一种多功能新能源并网逆变器，包括依次连接的分布式电源，直流电压变换器，DC/AC逆变器，输出滤波电路，电网，所述分布式电源通过辅助电源连接控制单元，所述控制单元与所述直流电压变换器、DC/AC逆变器之间通过电线信号传输；所述控制单元包括电流跟踪控制单元，抑制直流分量单元，抑制高频谐振单元，孤岛检测单元。本发明具有有效抑制逆变器输出的直流分量，抑制高频谐波，实现高质量的电能转换，孤岛检测等功能。

技术领域

本发明涉及新能源发电领域，特别涉及一种多功能新能源并网逆变器。

背景技术

并网逆变器作为新能源发电系统的关键部件，近年来得到了广泛研究。可其在抑制直流分量、高频谐振，孤岛检测等方面仍存在不足。

根据逆变器是否存在变压器环节，可将其分为隔离型逆变器和非隔离性逆变器。隔离型逆变器利用变压器的通交隔直特性，可以在一定程度上去除直流分量，但会造成成本、体积上升，效率下降；非隔离型逆变器的效率更高，成本更低，是目前应用的主要形式，可逆变器输出中的直流分量会直接进入电网，对电网各级变压器造成严重危害，因此研究如何去除直流分量具有很重要的现实意义。

直流注入问题的主要原因为：给定正弦信号波中含有直流分量，脉冲分配及死区形成电路引起的直流分量，开关管特性不一致，本地非线性负荷等。出现直流分量后寻找原因比较困难，主要采取去除直流分量的办法进行治理。

目前对并网逆变器直流注入进行治理的方法主要可以分为三大类：

(1)检测反馈法，即首先对并网逆变器输出直流分量进行分析计算，然后通过闭环反馈调整参考信号或调制信号以实现对其的抑制。包括硬件检测法和软件调偏法，其中硬件检测法需要增加硬件检测电路，增加成本；软件调偏法的检测精度及灵敏度决定了直流抑制的实际效果。

(2)使用可抑制直流分量的拓扑结构。半桥逆变器及其改进拓扑结构可以抑制直流注入，但其结构复杂，控制难度和开关器件数量增加。

(3)电容隔直法，在逆变器输出侧串入真实或虚拟电容，利用电容通交流阻直流的特性阻止直流分量注入电网。使用真实电容，串入的电容取值一般较大，成本较高。当逆变器采用LC型滤波器时，使用虚拟电容会带来新的谐振问题。

另外，系统阻抗也对并网逆变器的稳定性有很大的影响，系统阻抗越大，会造成逆变器并网电流的电能质量恶化。为了改善系统阻抗，需要改变逆变器的外特性，即让逆变器更多地呈现电阻特性，从而抑制高频谐振现象。

当越来越多的光伏并网发电系统并联于交流电网时，发生孤岛效应的概率也越高，所以必须寻求适当策略来应对日趋严重的孤岛效应问题。

孤岛现象的检测方法根据技术特点，可以分为三大类被动检测方法、主动检测方法和外部检测方法。被动检测法实现比较简单，但是当并网逆变器的输出功率与局部电网负载的功率基本接近时，被动检测法会失效。主动检测法存在影响电网电能质量的问题，而外部检测法成本比较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种多功能新能源并网逆变器，具有有效抑制逆变器输出的直流分量，抑制高频谐波，实现高质量的电能转换，孤岛检测等功能。

本发明所采用的技术方案是：一种多功能新能源并网逆变器，包括依次连接的分布式电源，直流电压变换器，DC/AC逆变器，输出滤波电路，电网，所述分布式电源通过辅助电源连接控制单元，所述控制单元与所述直流电压变换器、DC/AC逆变器之间通过电线信号传输；所述控制单元包括电流跟踪控制单元，抑制直流分量单元，抑制高频谐振单元，孤岛检测单元。