[发明专利]一种O-Z源光伏并网逆变器

说明书

本发明提供了一种O‑Z源光伏并网逆变器，包括：光伏阵列模块；O‑Z源网络，与光伏阵列模块连接，具有电力二极管、耦合电感线圈以及储能电容；逆变桥，具有与O‑Z源网络连接的直流输入端正极、与光伏阵列模块连接的直流输入端负极和交流输出端；滤波电路，具有输入端和输出端，输入端与逆变桥相连；以及电网，与滤波电路的输出端相连，其中，电力二极管具有阳极与阴极，阳极与光伏阵列模块的正极连接，耦合电感线圈具有N1侧线圈与N2侧线圈，N1侧线圈的同名端与电力二极管的阴极连接，储能电容具有阳极与阴极，阳极与光伏阵列模块的正极连接，阴极与N2侧线圈的同名端连接，N1侧线圈的异名端和N2侧线圈的异名端均与逆变桥连接。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种O-Z源光伏并网逆变器。

背景技术

随着传统化石能源的逐渐枯竭，绿色可再生能源得到迅猛的发展。近十年来，太阳能光伏发电技术得到了各国的不断关注，已经成为利用太阳能的主要方式之一。开展太阳能光伏发电系统的研究，对于缓解能源和环境问题，改善能源消耗结构，提高分布式发电系统性能，开拓光伏发电产业，具有重大的理论和现实意义。

典型的光伏发电系统的功率调整系统分为单级控制结构和两级控制结构，由于光伏电池最大功率点电压随着环境变化波动较大，单级逆变器无直流升压环节，为了能够满足各最大功率点电压时的并网要求，逆变器直流母线电压需要跟踪光伏电池最大功率点电压在较大范围内波动，导致逆变器的功率容量较大；而两级逆变器导致功率级数增多，总效率下降，且硬件电路较多，可靠性较差，总成本增加。

Z源逆变器的出现为光伏并网系统提供了一种新的解决方案，它综和了单级电路和级联Boost电路的优点，不仅具有升压功能，且增加了逆变器的可靠性，同时Z源逆变器从本质上讲是单级系统，具有单级逆变器的结构简单、效率高等优点。从而得到业界的重视。于此同时，Z源逆变器Z源网络中电容电压应力过大，升压能力有限，启动输入电流大等问题也逐渐暴露出来。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种O-Z源光伏并网逆变器。

本发明提供了一种O-Z源光伏并网逆变器，具有这样的特征，包括：光伏阵列模块，作为电源，具有正极与负极；O-Z源网络，与光伏阵列模块连接，具有电力二极管、耦合电感线圈以及储能电容；逆变桥，具有直流输入端正极、直流输入端负极和交流输出端，直流输入端正极与O-Z源网络连接，直流输入端负极与光伏阵列模块的负极连接；滤波电路，具有输入端和输出端，输入端与逆变桥相连；以及电网，与滤波电路的输出端相连，其中，电力二极管具有阳极与阴极，阳极与光伏阵列模块的正极连接，耦合电感线圈具有通过磁芯耦合的N1侧线圈与N2侧线圈，N1侧线圈的同名端与电力二极管的阴极连接，储能电容具有阳极与阴极，阳极与光伏阵列模块的正极连接，阴极与N2侧线圈的同名端连接，N1侧线圈的异名端和N2侧线圈的异名端均与逆变桥连接，在电力二极管与N1侧线圈的串联支路中，耦合电感线圈在逆变桥一侧短路时将提高电压并超过电源电压，使得电力二极管关断，从而保护电路，在储能电容与N2侧线圈的串联支路中，储能电容在逆变桥一侧短路时吸收电能，在逆变桥一侧工作时释放电能。

在本发明提供的O-Z源光伏并网逆变器中，还可以具有这样的特征：其中，N1侧线圈的匝数多于N2侧线圈的匝数。

在本发明提供的O-Z源光伏并网逆变器中，还可以具有这样的特征：其中，滤波电路包括三个与逆变桥连接的电感和三个电容，每个电容与每个电感对应连接组成一个滤波器，逆变桥输出的电流经过滤波电路进行滤波后输出为三相交流电。

发明的作用与效果