CN110011556B - 一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器设置在光伏阵列输出单元和交流电网之间，包括电容组串、钳位单元、续流单元、桥臂Ⅰ和桥臂Ⅱ；所述桥臂Ⅰ分别与所述电容组串、所述桥臂Ⅱ以及所述光伏阵列输出单元并联；所述钳位单元的正端分别与所述续流单元和所述桥臂Ⅱ连接，所述钳位单元的负端与所述电容组串的中点连接；所述续流单元的一端与所述钳位单元的正端连接，另一端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；所述桥臂Ⅰ的b点和所述桥臂Ⅱ的a点构成该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端。本发明消除了开关结电容参数引起的共模电压振荡，有效地抑制了开关结电容引起的共模对地漏电流。

Description

一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法
技术领域
本发明涉及电能变换与新能源分布式并网发电领域，具体的说，涉及了一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法。
背景技术
分布式光伏发电具有分散发电、就地使用，避免输配电投资和损失，不需另占土地等优势，受到世界各国的重视。按照功能将光伏逆变器分为离网逆变器和并网逆变器；离网逆变器输出的是电压，主要用于储能系统，以及偏远地区电网无法抵达的地方；并网逆变器输出的是电流，主要用于并网系统，通过发电给电网获得收益或者自用，并网逆变器作为分布式发电源与电网之间的接口设备，其性能会影响整个系统。
目前，光伏并网逆变器主要有三种形式：工频隔离型逆变器、高频隔离型逆变器和非隔离型逆变器。（1）工频隔离型逆变器可实现光伏侧与电网侧电气隔离从而抑制漏电流，但增加了成本、体积及损耗等问题，在工业应用中存在诸多不足。（2）高频隔离型逆变器，虽降低系统体积、成本，但功率等级被分成数级，影响可靠性，没有明显改善系统整体效率。（3）非隔离型逆变器具有效率高、体积小、质量轻和成本低的优势。但无变压器隔离导致电网与光伏阵列之间存在直接的电气连接，光伏阵列对地分布电容、逆变器、电感滤波器和电网之间会形成谐振回路，在功率开关管高频动作时，引起共模电压高频波形，从而产生较大的对地漏电流。
目前已提出的一系列非隔离型逆变拓扑，通过添加辅助电路，强制改变续流回路，使逆变器在续流阶段实现光伏电池直流侧与电网交流侧解耦，从而切断漏电流的流通路径。然而，由于开关结电容的存在，不能彻底切断漏电流回路，导致逆变器输出桥臂中点的对地电压在并网电流续流阶段处于悬浮不确定状态，不能保证共模电压恒定，从而产生共模漏电流。共模漏电流的产生会引起并网电流畸变、电磁干扰等问题，特别是对人身安全构成威胁。因此，低漏电流问题在逆变器拓扑的选择与设计过程中需要重点考虑。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器，设置在光伏阵列输出单元和交流电网之间，包括电容组串、钳位单元、续流单元、桥臂Ⅰ和桥臂Ⅱ；
所述桥臂Ⅰ分别与所述电容组串、所述桥臂Ⅱ以及所述光伏阵列输出单元并联；
所述钳位单元的正端分别与所述续流单元和所述桥臂Ⅱ连接，所述钳位单元的负端与所述电容组串的中点连接；
所述续流单元的一端与所述钳位单元的正端连接，另一端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；
所述桥臂Ⅰ的b点和所述桥臂Ⅱ的a点构成该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端。
基于上述，所述电容组串由串联连接的等值电容Cdc1和Cdc2构成，所述续流单元包括开关管S5和开关管S6，所述钳位单元为开关管S7，所述桥臂Ⅰ包括顺向串联的开关管S1和开关管S2，所述桥臂Ⅱ包括顺向串联的开关管S3、开关管S5和开关管S4，每个所述开关管反向并联一续流二极管；
其中，所述钳位单元的开关管S7的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述钳位单元的开关管S7的负端与所述电容组串的中点连接；
所述续流单元的开关管S6的正端与所述钳位单元的开关管S7的正端连接，所述续流单元的开关管S6的负端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；
所述开关管S5的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述开关管S5的负端与所述桥臂Ⅱ的开关管S4的正端连接。
基于上述，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端还连接滤波电路，所述滤波电路包括滤波电感L1和滤波电感L2；
所述滤波电感L1一端与所述续流单元的开关管S5连接，另一端与所述交流电网连接；所述滤波电感L2一端与所述桥臂Ⅰ的开关管S2连接，另一端与所述交流电网连接。
一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器的调制方法，应用于所述非隔离中点钳位光伏并网逆变器，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器设置第一工作模态+UPV、第二工作模态0+、第三工作模态-UPV和第四工作模态0-；
在功率传输模态下，设置非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV和第三工作模态-UPV；
在续流模态下，设置该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第二工作模态0+和第四工作模态0-，所述钳位单元将共模电压ucm钳制到0.5UPV。
基于上述，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器：
控制所述开关管S5导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S2和所述桥臂Ⅱ的开关管S3以相同的驱动信号高频动作，所述桥臂Ⅰ的开关管S1、所述桥臂Ⅱ的开关管S4、所述续流单元的开关管S6以及所述钳位单元的开关管S7均断开，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV；
控制所述开关管S5和所述钳位单元的开关管S7导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和开关管S2，以及所述桥臂Ⅱ的开关管S3和开关管S4均断开，所述开关管S6反向并联的续流二极管导通，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第二工作模态0+；
控制所述续流单元的开关管S6导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和所述桥臂Ⅱ的开关管S4以相同的驱动信号高频动作，所述桥臂Ⅰ的开关管S2、所述桥臂Ⅱ的开关管S3、所述开关管S5、以及所述钳位单元的开关管S7均断开，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第三工作模态-UPV；
控制所述续流单元的开关管S6和所述钳位单元的开关管S7导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和开关管S2，以及所述桥臂Ⅱ的开关管S3和开关管S4均断开，所述开关管S5反向并联的续流二极管导通，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第四工作模态0-。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明提供了一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法，在续流阶段该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的光伏侧与电网侧脱离，采用中点钳位结构有效解决了经典交直流解耦拓扑中存在谐振回路及续流通道的问题，并在零电平输出阶段将输出桥臂的中点电压钳位到直流母线电压的一半，使得整个开关周期内共模电压保持恒定，消弱了开关结电容参数的影响，从而有效地抑制了对地漏电流；
因此，本发明具有抑制漏电流能力，能够有效解决非隔离光伏并网逆变系统中的漏电流问题，适用于新能源分布式发电系统并网控制中无变压器隔离逆变系统。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图。
图2是本发明的逆变器拓扑结构图。
图3至图6是本发明的四种工作模态的电路原理图。
图7至图10是本发明的逆变拓扑的钳位过程。
图11是本发明的逆变拓扑工作模态的调制方法原理图。
图12是本发明的图11的调制方法对应的驱动信号时序图。
图13为采用本发明的并网逆变器的逆变器输出电压、桥臂中点电压对直流母线负端电压以及共模电压的仿真波形。
图14为采用本发明的并网逆变器的电网电压、并网电流和共模漏电流的仿真波形。
其中，1.电容组串；2.桥臂Ⅰ；3.钳位单元；4.桥臂Ⅱ；5.续流单元。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如附图1所示，一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器，设置在光伏阵列输出单元和交流电网之间，它包括电容组串1、钳位单元3、续流单元5、桥臂Ⅰ2和桥臂Ⅱ4；所述桥臂Ⅰ2分别与所述电容组串1、所述桥臂Ⅱ4以及所述光伏阵列输出单元并联；所述钳位单元3的正端分别与所述续流单元5和所述桥臂Ⅱ4连接，所述钳位单元3的负端与所述电容组串1的中点连接；所述续流单元5的一端与所述钳位单元3的正端连接，另一端与所述桥臂Ⅰ2的中点连接；所述桥臂Ⅰ2的b点和所述桥臂Ⅱ4的a点构成该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端uab。
在该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的基础上，本实施例给出了一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器的调制方法，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器设置第一工作模态+UPV、第二工作模态0+、第三工作模态-UPV和第四工作模态0-；在功率传输模态下，设置非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV和第三工作模态-UPV；在续流模态下，设置该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第二工作模态0+和第四工作模态0-，所述钳位单元将共模电压ucm钳制到0.5UPV。因此，本发明通过所述钳位单元使得整个开关周期内共模保持恒定在0.5UPV，有效解决了功率开关管高频动作时引起的共模电压高频波动的技术问题，消弱了开关结电容参数的影响，从而有效地抑制了对地漏电流。
实施例2
本实施例给出了一种该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的具体实施方式，如附图2所示，所述电容组串1由串联连接的等值直流输入分压电容Cdc1和Cdc2构成，所述续流单元5包括开关管S5和开关管S6，所述钳位单元3为开关管S7，所述桥臂Ⅰ2包括顺向串联的开关管S1和开关管S2，所述桥臂Ⅱ4包括顺向串联的开关管S3、开关管S5和开关管S4，每个所述开关管反向并联一续流二极管；其中，所述钳位单元的开关管S7的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述钳位单元的开关管S7的负端与所述电容组串的中点连接；所述续流单元的开关管S6的正端与所述钳位单元的开关管S7的正端连接，所述续流单元的开关管S6的负端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；所述开关管S5的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述开关管S5的负端与所述桥臂Ⅱ的开关管S4的正端连接。
该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端还连接滤波电路，所述滤波电路包括滤波电感L1和滤波电感L2；所述滤波电感L1一端与所述开关管S5连接，另一端与所述交流电网ug连接；所述滤波电感L2一端与所述桥臂Ⅰ的开关管S2连接，另一端与所述交流电网ug连接。
所述桥臂Ⅰ的中点a与所述桥臂Ⅱ的开关管S5点端构成整个非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端uab，通过并网滤波电感L1、L2连接到交流电网ug上；桥臂中点(a、b)对直流母线负端N点的电压为输出电压uaN和ubN；输出共模电压为ucm=0.5（uaN+ubN）。
在本实施例中，所述开关管S5不但为所述续流单元的一部分，还作为所述桥臂Ⅱ的一部分。
如附图3至附图6所示，本实施例对该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的调制方法进行了详细说明，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器设置四种工作模态：第一工作模态+UPV、第二工作模态0+、第三工作模态-UPV和第四工作模态0-。
（1）调节各个开关管的驱动信号，控制：所述开关管S5导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S2和所述桥臂Ⅱ的开关管S3以相同的驱动信号高频动作，所述桥臂Ⅰ的开关管S1、所述桥臂Ⅱ的开关管S4、所述续流单元的开关管S6以及所述钳位单元的开关管S7均断开，使得该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV：
在第一工作模态+UPV下，进网电流ig>0，光伏阵列输出单元的输入电源经所述开关管S3、所述开关管S5、所述滤波电感L1、所述交流电网的交流电源ug、所述滤波电感L2、所述开关管S2构成回路向所述交流电网输入供电。所述桥臂Ⅱ的输出a点对直流地电压为输入电压uaN=UPV，所述桥臂Ⅰ的输出b点对直流地电压为输入电压ubN=0；则桥臂输出电压uab=UPV；共模电压ucm=0.5(uaN+ubN)=0.5UPV。
（2）调节各个开关管的驱动信号，控制：所述开关管S5和所述钳位单元的开关管S7导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和开关管S2，以及所述桥臂Ⅱ的开关管S3和开关管S4均断开，所述开关管S6反向并联的续流二极管导通，使得该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第二工作模态0+：
在第二工作模态0+下，续流回路的进网电流ig>0，直流输入侧与电网侧解耦；并网电流经过所述开关管S5、所述滤波电感L1、所述交流电网的交流电源ug、所述滤波电感L2、所述开关管S6反向并联的续流二极管构成续流回路维持并网电流。此时所述桥臂Ⅱ的输出a和所述桥臂Ⅰ的输出b两点通过开关管短接，被所述钳位单元的开关管S7强制钳位到直流侧电容中点电压，钳位a、b两点对直流地电压均为0.5UPV；则桥臂输出电压uab=0；则共模电压ucm=0.5(uaN+ubN)=0.5UPV。
（3）调节各个开关管的驱动信号，控制：所述续流单元的开关管S6导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和所述桥臂Ⅱ的开关管S4以相同的驱动信号高频动作，所述桥臂Ⅰ的开关管S2、所述桥臂Ⅱ的开关管S3、所述开关管S5、以及所述钳位单元的开关管S7均断开，使得该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第三工作模态-UPV：
在第三工作模态-UPV下，进网电流ig<0，光伏阵列输出单元的输入电源经所述开关管S1、所述滤波电感L2、所述交流电网的交流电源ug、所述滤波电感L1、所述开关管S4构成回路向所述交流电网输入供电。所述桥臂Ⅱ的输出a点对直流地电压为输入电压uaN=0，所述桥臂Ⅰ的输出b点对直流地电压为输入电压ubN=UPV。桥臂输出电压uab=-UPV；共模电压ucm=0.5(uaN+ubN)=0.5UPV。
（4）调节各个开关管的驱动信号，控制：所述续流单元的开关管S6和所述钳位单元的开关管S7导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和开关管S2，以及所述桥臂Ⅱ的开关管S3和开关管S4均断开，所述开关管S5反向并联的续流二极管导通，使得该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第四工作模态0-：
在第四工作模态0-下，续流回路的进网电流ig<0，直流输入侧与电网侧解耦；并网电流经过所述开关管S6、所述滤波电感L2、所述交流电网的交流电源ug、所述滤波电感L1、所述开关管S5反向并联的续流二极管构成续流回路维持并网电流。此所述桥臂Ⅱ的输出a和所述桥臂Ⅰ的输出b两点通过开关管短接，被所述钳位单元的开关管S7强制钳位到直流侧电容中点电压。钳位a、b两点对直流地电压均为0.5UPV。桥臂输出电压uab=0；共模电压ucm=0.5(uaN+ubN)=0.5UPV。
综上所述，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器处于功率传输模态时，工作在第一工作模态+UPV和第三工作模态-UPV，处于续流模态时，工作在第二工作模态0+和第四工作模态0-。该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的光伏侧与电网侧脱离；在四种工作模态下，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的共模电压始终均为0.5UPV；本发明通过所述钳位单元将共模电压ucm钳制到0.5UPV，使整个开关周期内共模保持恒定，因此，本发明有效解决了功率开关管高频动作时引起的共模电压高频波动的技术问题，消弱了开关结电容参数的影响，从而有效地抑制了对地漏电流。
如附图7至附图10所示，本实施例对调制方法进行了进一步说明，给出了该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的钳位过程，具体为：
第一钳位过程：无论进网电流ig为正还是为负，当该非隔离中点钳位光伏并网逆变器输出侧的端电压uaN、ubN降低时，直流母线中点电压高于端电压uaN、端电压ubN，所述开关管S7反向并联的续流二极管导通，钳位电流流过由端电压控制开通的该续流二极管，将端电压uaN、端电压ubN钳位在UPV/2；
第二钳位过程：无论进网电流ig为正还是为负，当该非隔离中点钳位光伏并网逆变器输出侧的端电压uaN、ubN升高时，直流母线中点电压低于端电压uaN、端电压ubN，驱动信号控制所述开关管S7导通，所述开关管S7反向并联的续流二极管反向截止，钳位电流流过所述开关管S7，将电压uaN、ubN钳位在UPV/2。
因此，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器通过中点钳位结构，在零电平输出阶段将共模电压钳制到直流母线电压的二分之一，使得整个开关周期内共模保持恒定，消弱了开关结电容参数的影响，从而有效地抑制了对地漏电流，解决了经典交直流解耦拓扑中存在谐振回路及续流通道的问题。
如附图11和附图12所示，调节各个开关管的驱动信号使得该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV、第二工作模态0+、第三工作模态-UPV或者第四工作模态0-，所述开关管S1至所述开关管S7的驱动信号的数学逻辑运算式为：
Figure 653053DEST_PATH_IMAGE001
其中，输入信号X和输入信号Y通过调制波ur+、ur-与三角载波utri进行比较而获得，三角载波utri的幅值为0~1；调制波ur+、ur-的幅值在-1~1间变化，相位相差180。；当调制波大于三角波时，输出为1；当调制波小于三角波时，输出为0，则输入信号X和输入信号Y的组合有4种开关状态；ST1用于实现开关管S5的驱动信号控制，ST2用于实现开关管S6的驱动信号控制，ST1和ST2每隔0.5T（开关周期）轮流导通。
该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的调制方法采用载波调制和逻辑组合的方法；其中，第一部分为输入信号X和输入信号Y，第二部分为逻辑电路，逻辑电路输出所述开关管S1至所述开关管S7的驱动信号，以控制各个开关管导通或者断开。
实施例3
本实施例通过仿真对该非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法进行了验证。
设置：直流输入电压为400V，交流电网电压为380V/50Hz，输出滤波电感L1和滤波电感L2为4mH，直流母线电容为2200μF，分布电容为120nF，开关频率为15kHz，开关结电容为1.5nF。
如附图13所示，本实施例给出了该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的桥臂输出电压uab的仿真波形，桥臂中点(a、b)对直流母线负端N点电压uaN和ubN的仿真波形，以及共模电压的仿真波形，整个开关周期内共模电压保持恒定，ucm均为200 V。
如附图14所示，本实施例给出了该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电网电压ug的仿真波形，并网电流ig的仿真波形和共模漏电流ileag的仿真波形, 整个开关周期内共模漏电流为零，证实了本发明有效地抑制了开关结电容引起的共模对地漏电流。
本实施中，该非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制方法能够实现输出电压波形为单极性三电平，且具有较好的差模特性；该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的输出桥臂a、b端对地电压被有效钳位至直流母线电压的一半，保持共模电压在整个周期内恒定，实现了共模电压的有效钳制，消除了开关结电容参数引起的共模电压振荡，有效地抑制了开关结电容引起的共模对地漏电流。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (2)

1.一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器，设置在光伏阵列输出单元和交流电网之间，其特征在于：包括电容组串、钳位单元、续流单元、桥臂Ⅰ和桥臂Ⅱ；
所述桥臂Ⅰ分别与所述电容组串、所述桥臂Ⅱ以及所述光伏阵列输出单元并联；所述钳位单元的正端分别与所述续流单元和所述桥臂Ⅱ连接，所述钳位单元的负端与所述电容组串的中点连接；所述续流单元的一端与所述钳位单元的正端连接，另一端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；所述桥臂Ⅰ的b点和所述桥臂Ⅱ的a点构成该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端；
所述电容组串由串联连接的等值电容Cdc1和Cdc2构成，所述续流单元包括开关管S5和开关管S6，所述钳位单元为开关管S7，所述桥臂Ⅰ包括顺向串联的开关管S1和开关管S2，所述桥臂Ⅱ包括顺向串联的开关管S3、开关管S5和开关管S4，每个所述开关管反向并联一续流二极管；
其中，所述钳位单元的开关管S7的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述钳位单元的开关管S7的负端与所述电容组串的中点连接；所述续流单元的开关管S6的正端与所述钳位单元的开关管S7的正端连接，所述续流单元的开关管S6的负端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；所述开关管S5的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述开关管S5的负端与所述桥臂Ⅱ的开关管S4的正端连接；
该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的交流电压输出端还连接滤波电路，所述滤波电路包括滤波电感L1和滤波电感L2；所述滤波电感L1一端与所述续流单元的开关管S5连接，另一端与所述交流电网连接；所述滤波电感L2一端与所述桥臂Ⅰ的开关管S2连接，另一端与所述交流电网连接；
该非隔离中点钳位光伏并网逆变器的钳位过程为：
第一钳位过程：无论进网电流ig为正还是为负，当该非隔离中点钳位光伏并网逆变器输出侧的端电压uaN、ubN降低时，直流母线中点电压高于端电压uaN、端电压ubN，所述开关管S7反向并联的续流二极管导通，钳位电流流过由端电压控制开通的该续流二极管，将端电压uaN、端电压ubN钳位在UPV/2；
第二钳位过程：无论进网电流ig为正还是为负，当该非隔离中点钳位光伏并网逆变器输出侧的端电压uaN、ubN升高时，直流母线中点电压低于端电压uaN、端电压ubN，驱动信号控制所述开关管S7导通，所述开关管S7反向并联的续流二极管反向截止，钳位电流流过所述开关管S7，将电压uaN、ubN钳位在UPV/2。
2.一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器的调制方法，应用于权利要求1所述非隔离中点钳位光伏并网逆变器，其特征在于：
该非隔离中点钳位光伏并网逆变器设置第一工作模态+UPV、第二工作模态0+、第三工作模态-UPV和第四工作模态0-；
在功率传输模态下，设置非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV和第三工作模态-UPV；
在续流模态下，设置该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第二工作模态0+和第四工作模态0-，所述钳位单元将共模电压ucm钳制到0.5UPV；
所述电容组串由串联连接的等值电容Cdc1和Cdc2构成，所述续流单元包括开关管S5和开关管S6，所述钳位单元为开关管S7，所述桥臂Ⅰ包括顺向串联的开关管S1和开关管S2，所述桥臂Ⅱ包括顺向串联的开关管S3、开关管S5和开关管S4，每个所述开关管反向并联一续流二极管；
其中，所述钳位单元的开关管S7的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述钳位单元的开关管S7的负端与所述电容组串的中点连接；
所述续流单元的开关管S6的正端与所述钳位单元的开关管S7的正端连接，所述续流单元的开关管S6的负端与所述桥臂Ⅰ的中点连接；
所述开关管S5的正端与所述桥臂Ⅱ的开关管S3的负端连接，所述开关管S5的负端与所述桥臂Ⅱ的开关管S4的正端连接；
控制所述开关管S5导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S2和所述桥臂Ⅱ的开关管S3以相同的驱动信号高频动作，所述桥臂Ⅰ的开关管S1、所述桥臂Ⅱ的开关管S4、所述续流单元的开关管S6以及所述钳位单元的开关管S7均断开，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第一工作模态+UPV；
控制所述开关管S5和所述钳位单元的开关管S7导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和开关管S2，以及所述桥臂Ⅱ的开关管S3和开关管S4均断开，所述开关管S6反向并联的续流二极管导通，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第二工作模态0+；
控制所述续流单元的开关管S6导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和所述桥臂Ⅱ的开关管S4以相同的驱动信号高频动作，所述桥臂Ⅰ的开关管S2、所述桥臂Ⅱ的开关管S3、所述开关管S5、以及所述钳位单元的开关管S7均断开，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第三工作模态-UPV；
控制所述续流单元的开关管S6和所述钳位单元的开关管S7导通，所述桥臂Ⅰ的开关管S1和开关管S2，以及所述桥臂Ⅱ的开关管S3和开关管S4均断开，所述开关管S5反向并联的续流二极管导通，以使该非隔离中点钳位光伏并网逆变器工作在第四工作模态0-；
所述开关管S1至所述开关管S7的驱动信号的数学逻辑运算式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，逻辑信号X和逻辑信号Y通过调制波ur+、ur-与三角载波utri进行比较而获得，三角载波utri的幅值为0~1；调制波ur+、ur-的幅值在-1~1间变化，相位相差180°；ST1用于实现开关管S5的驱动信号控制，ST2用于实现开关管S6的驱动信号控制，ST1和ST2每隔0.5开关周期轮流导通。
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