CN103904930A - 三相七开关光伏并网逆变器 - Google Patents

三相七开关光伏并网逆变器 Download PDF

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郭小强
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Abstract

本发明公开了一种三相七开关光伏并网逆变器，其技术方案的要点是，本发明的一种三相七开关光伏并网逆变器是由七个开关管、三个电感和一个三相不控整流桥组成。本发明的有益效果是：系统共模电压减小，从而保证系统漏电流得到抑制，同时三相并网逆变器输出零状态不受限制，系统输出波形质量较高；与传统三相并网逆变器相比，本发明电路只增加了一个开关管，成本较低，工作原理简单、易于工程实现。

Description

三相七开关光伏并网逆变器
技术领域
本发明涉及电力电子变换器技术领域一种逆变器，尤其涉及一种三相七开关光伏并网逆变器。
背景技术
漏电流是光伏并网逆变器，尤其是非隔离型光伏并网逆变器系统中必须解决的关键问题之一。漏电流的危害主要包括产生电磁干扰，导致并网电流畸变，对光伏系统维修人员带来潜在的安全隐患。因此漏电流抑制问题得到了国内外研究机构的关注，并开展了大量相关研究。三相光伏并网逆变器漏电流抑制的基本方法之一是减小系统共模电压。中国专利申请号为201010112321.2的申请案提出一种太阳能三相并网逆变器，主要解决的技术问题是降低三相并网逆变器系统的共模电压。但该电路开关器件较多，成本较高。中国专利CN100440713C提出一种可减小共模电压的两相PWM调制方法，用三个相邻的三个有效电压矢量来合成目标矢量，目的是减小共模电压。但该方法未采用两个零矢量，相比于传统对称PWM调制，系统输出波形质量受到一定影响。文献《Modulation techniques to eliminate leakage currents in transformerlessthree-phase photovoltaic systems》提出一种改进的调制方法，只采用奇矢量或偶矢量来合成目标矢量，目的是减小共模电压波动。但该方法未采用零矢量，相比于传统对称PWM调制，系统输出波形质量变差，且直流电压利用率较低。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够减小共模电压从而抑制漏电流的三相七开关光伏并网逆变器。
为了实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种三相七开关光伏并网逆变器，是由直流母线、七个开关管、三个电感和一个三相不控整流桥组成，直流母线的P端分别与第一开关管S1、第三开关管S3和第五开关管S5的集电极连接，直流母线的N端分别与第二开关管S2、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极连接，第一开关管S1的发射极与第二开关管S2的集电极连接于A点，第三开关管S3的发射极与第四开关管S4的集电极连接于B点，第五开关管S5的发射极与第六开关管S6的集电极连接于C点，A点、B点和C点分别经过第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3与电网连接，A点、B点和C点分别与三相不控整流桥的a点、b点和c点连接，第七开关管S7的集电极与三相不控整流桥的共阴极连接，第七开关管S7的发射极与三相不控整流桥的共阳极连接。
由于采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、系统共模电压减小，从而保证系统漏电流得到抑制，同时三相并网逆变器输出零状态不受限制，系统输出波形质量较高；
2、与传统三相并网逆变器相比，如图1所示，本发明电路只增加了一个开关管，成本较低，工作原理简单、易于工程实现。
附图说明
图1是传统的光伏并网逆变器的电路原理图；
图2是本发明的三相七开关光伏并网逆变器的电路原理图；
图3是传统的光伏并网逆变器共模电压和开关信号波形，图中波形由下至上分别为：S1开关信号波形，S3开关信号波形，S5开关信号波形和系统共模电压波形；
图4是本发明的三相七开关光伏并网逆变器共模电压和开关信号波形，图中波形由下至上分别为：S1开关信号波形，S3开关信号波形，S5开关信号波形，S7开关信号波形和系统共模电压波形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细具体的说明。
一种三相七开关光伏并网逆变器，如图2所示，它是由直流母线、七个开关管、三个电感和一个三相不控整流桥组成，直流母线的P端分别与第一开关管S1、第三开关管S3和第五开关管S5的集电极连接，直流母线的N端分别与第二开关管S2、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极连接，第一开关管S1的发射极与第二开关管S2的集电极连接于A点，第三开关管S3的发射极与第四开关管S4的集电极连接于B点，第五开关管S5的发射极与第六开关管S6的集电极连接于C点，A点、B点和C点分别经过第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3与电网连接，A点、B点和C点分别与三相不控整流桥的a点、b点和c点连接，第七开关管S7的集电极与三相不控整流桥的共阴极连接，第七开关管S7的发射极与三相不控整流桥的共阳极连接。
图3所示是传统的光伏并网逆变器共模电压和开关信号波形，图中波形由下至上分别为：S1开关信号波形，S3开关信号波形，S5开关信号波形和系统共模电压波形。由图中可知系统开关呈高频动作，系统共模电压波动较大；另一方面，图4所示是本发明的三相七开关光伏并网逆变器共模电压和开关信号波形，图中波形由下至上分别为：S1开关信号波形，S3开关信号波形，S5开关信号波形，S7开关信号波形和系统共模电压波形，由图中可知系统共模电压明显减小，从而达到抑制系统漏电流的目的。

Claims (1)

1.一种三相七开关光伏并网逆变器，其特征在于：它是由直流母线、七个开关管、三个电感和一个三相不控整流桥组成，直流母线的P端分别与第一开关管S1、第三开关管S3和第五开关管S5的集电极连接，直流母线的N端分别与第二开关管S2、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极连接，第一开关管S1的发射极与第二开关管S2的集电极连接于A点，第三开关管S3的发射极与第四开关管S4的集电极连接于B点，第五开关管S5的发射极与第六开关管S6的集电极连接于C点，A点、B点和C点分别经过第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3与电网连接，A点、B点和C点分别与三相不控整流桥的a点、b点和c点连接，第七开关管S7的集电极与三相不控整流桥的共阴极连接，第七开关管S7的发射极与三相不控整流桥的共阳极连接。
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