CN112583041B - 逆变器、逆变系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了逆变器、逆变系统及控制方法，该逆变器在光伏接口和DC/AC变换器之间设置有升压电路，该升压电路包括开关管、电感和单向导通器件；其中，逆变器的正极光伏接口直接连接正直流母线，负极光伏接口通过电感和单向导通器件连接至负直流母线。开关管连接在正直流母线和电感与单向导通器件的公共端之间。正、负直流母线连接DC/AC变换器的直流端。光伏接口用于连接光伏阵列。由于光伏阵列的正极直接连接正直流母线，而且，该光伏储能型逆变器的直流母线一天24小时维持高电压，使得光伏阵列相对大地的电压平均值为正，因此，无论光伏阵列是否工作都能够极大地抑制光伏组件出现严重的PID现象。

Description

逆变器、逆变系统及控制方法

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，尤其涉及逆变器、逆变系统及控制方法。

背景技术

近年来，分布式发电系统(如光伏发电系统)迅速发展，为了避免分布式发电系统对电网造成冲击，通常采用分布式发电就近消纳方式。所谓就近消纳就是在分布式发电的源头将电能消化、吸纳。

针对分布式光伏发电系统，一种典型的就近消纳方式是采用光伏和储能组合，在光伏发电超过负荷需求时，通过储能装置将多余电能存储起来；当光伏发电低于负荷需求时，再通过储能装置将存储的电能释放出来补充负荷用电。

光伏储能系统中，逆变器需要24小时准备为负载供电，因此，直流母线持续维持高电压。在白天逆变器工作时，光伏阵列的负极PV-的电位等于负直流母线BUS-的电位，而正极PV+的电压低于正直流母线BUS+的电位，导致光伏阵列对大地的电压平均值为负；在夜间，光伏阵列不工作，PV+和PV-之间的电压接近于0，均与BUS-等电位，因此，光伏阵列对大地的电压平均值为负值。如果光伏阵列对地电压持续为负将使光伏组件(光伏阵列由多个光伏组件构成)出现严重PID(Potential Induced Degradation，电势诱导衰减)现象的风险大幅提高，导致光伏阵列的发电性能持续衰减。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供逆变器、逆变系统及其控制方法，降低光伏储能型逆变系统发生PID现象的概率，其公开的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种逆变器，包括：DC/AC变换器、控制器、至少一个升压电路、储能接口、输出接口和至少一组光伏接口，其中，所述升压电路包括开关管、电感和单向导通器件；每组光伏接口包括正光伏接口和负光伏接口，且光伏接口用于与外部的光伏阵列连接；

所述DC/AC变换器的直流端分别连接正、负直流母线，所述DC/AC变换器的交流端连接所述输出接口；

所述正直流母线连接所述光伏接口的正极，所述负直流母线连接所述单向导通器件的正极，所述单向导通器件的负极经由所述电感连接所述光伏接口的负极；

所述开关管的一端连接所述正直流母线，另一端连接所述单向导通器件与所述电感的公共端；

所述逆变器的储能接口耦合至所述正、负直流母线，所述储能接口用于连接储能电池；

所述控制器，用于控制所述DC/AC变换器的正直流端相对地的电压平均值始终维持在预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压。

在第一方面一种可能的实现方式中，当所述光伏阵列的电压超过第一电压阈值时，控制与该光伏阵列连接的升压电路工作，当所述光伏阵列的电压低于第二电压阈值时，控制与该光伏阵列连接的升压电路停止工作；

其中，所述第二电压阈值低于所述第一电压阈值。

在第一方面一种可能的实现方式中，所述逆变器还包括DC/DC变换器；

所述DC/DC变换器连接在所述储能接口及所述正、负直流母线之间。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述控制器，还用于控制所述DC/DC变换器与所述正直流母线连接的一端对地电压平均值始终维持在所述预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述逆变器还包括：并网开关、负载开关、和接地开关；

所述并网开关的一端连接所述DC/AC变换器的交流端，所述并网开关的另一端连接交流电网；

所述负载开关的一端连接所述DC/AC变换器的交流端，所述负载开关的另一端连接负载；

所述接地开关的一端连接所述DC/AC变换器的中性线，所述接地开关的另一端接地；

所述控制器，还用于当所述逆变器离网运行时，控制所述并网开关断开，以及，控制所述负载开关和所述接地开关闭合。

在第一方面又一种可能的实现方式中，所述DC/AC变换器具有中性线；

所述DC/AC变换器的中性线由所述直流母线的中点引出；

或者，

所述DC/AC变换器的中性线由所述DC/AC变换器的交流输出相线星型连接形成的中点引出；

或者，

所述DC/AC变换器的中性线由所述DC/AC变换器的一个桥臂中点引出。

在第一方面再一种可能的实现方式中，所述DC/AC变换器的中性线通过开关连接大地或大地的等势体。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述交流电网为中性点接地的系统。

在第一方面再一种可能的实现方式中，所述光伏接口的数量为多组，且所述升压电路的数量与所述光伏接口的数量相同；

每组所述光伏接口连接一个不同的所述升压电路的输入端，每个所述升压电路的输出端均并联至所述正、负直流母线。

在第一方面另一种可能的实现方式中，所述光伏接口的数量为多组，且所述升压电路的数量小于所述光伏接口的数量；

至少一个所述升压电路的输入端并联连接至少两组所述光伏接口，每个所述升压电路的输出端均并联至所述正、负直流母线。

第二方面，本发明还提供了一种逆变系统，包括第一方面任意一种可能的实现方式所述的逆变器，储能电池和光伏阵列；

所述逆变器的光伏接口连接所述光伏阵列，所述逆变器的储能接口连接所述储能电池，所述逆变器的交流端用于连接交流电网或负载。

第三方面，本发明还提供了一种控制方法，用于控制第一方面任意一种可能的实现方式所述的逆变器的工作状态，所述方法包括：

控制所述DC/AC变换器的正直流端相对地的电压始终维持在预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压。

在第三方面一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述逆变器包括DC/DC变换器时，控制所述DC/DC与所述正直流母线连接的一端对地电压平均值始终维持在所述预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压。

本发明提供的逆变器，在光伏接口和DC/AC变换器之间设置有升压电路，该升压电路包括开关管、电感和单向导通器件；其中，逆变器的正极光伏接口直接连接正直流母线，负极光伏接口通过电感和单向导通器件连接至负直流母线。开关管连接在正直流母线和电感与单向导通器件的公共端之间。正、负直流母线连接DC/AC变换器的直流端。光伏接口用于连接光伏阵列。由于光伏阵列的正极直接连接正直流母线，而且，该光伏储能型逆变器的直流母线一天24小时维持高电压，所以光伏阵列的正极始终维持在高电压，使得光伏阵列相对大地的电压平均值为正，因此，无论光伏阵列是否工作都能够大大降低光伏组件出现严重的PID现象的概率，从而提高光伏阵列的发电性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种逆变器的电路拓扑图；

图2是图1所示逆变器的直流母线、光伏阵列对地电压平均值的示意图；

图3是本发明提供的另一种逆变器的电路拓扑图；

图4是本发明提供的又一种逆变器的电路拓扑图；

图5是本发明提供的一种多输入逆变器的电路拓扑图；

图6是本发明提供的又一种逆变器的电路拓扑图。

具体实施方式

PID效应又称电势诱导衰减，是光伏组件的封装材料及其上表面及下表面的材料、光伏组件与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移，而造成光伏组件性能衰减的现象。PID效应严重时会导致光伏阵列的发电性能持续衰减。因此，需要抑制PID效应。

由于光伏储能型逆变器使得光伏组件出现PID现象的风险大幅提高，严重影响光伏储能系统的稳定可靠运行。并且由于光伏储能型逆变器的直流母线一天24小时都维持高电压，若通过在直流侧和大地之间增加PID电源来抑制PID效应，在交流电网接地的场景中，会出现PID电源经过逆变器在电网侧短路，导致逆变器漏电流过大而触发漏电保护，导致光伏储能型逆变器无法正常运行。

为了抑制光伏储能型逆变器的PID效应，本发明提供了逆变器，逆变器的正极光伏接口直接连接正直流母线，负极光伏接口通过电感和单向导通器件连接至负直流母线。开关管连接在正直流母线和电感与单向导通器件的公共端之间。正、负直流母线连接DC/AC变换器的直流端。光伏接口用于连接外部的光伏阵列。光伏阵列的正极与正直流母线等电位，始终维持在高电压，使得光伏阵列相对大地的电压平均值为正，因此，无论光伏阵列是否工作都能够大大抑制光伏组件出现PID现象。

请参见图1，示出了本发明提供的一种逆变器的电路拓扑图，该逆变器应用于光伏储能系统中。如图1所示，该逆变器包括DC/AC变换器1、控制器、升压电路2；其中，逆变器的接口包括光伏接口、储能接口和输出接口。

本实施例中，以逆变器包括一组光伏接口为例进行说明，升压电路2的数量与光伏接口的数量相同。其中，光伏接口包括1个正光伏接口和1个负光伏接口；正光伏接口用于与光伏阵列3的正极PV+连接，负光伏接口用于与光伏阵列3的负极PV-连接。

在本申请的其它实施例中，一个逆变器可以包括多组光伏接口，每组光伏接口包括多组并联的正、负光伏接口，每组正、负光伏接口均连接一个光伏阵列。

升压电路2包括开关管S1、电感L1和单向导通器件D1。

其中，正极光伏接口连接正直流母线BUS+；负极光伏接口连接电感L1的一端，L1的另一端连接D1的负极，D1的正极连接负直流母线BUS-；S1的第一端连接BUS+，S1的第二端连接D1和L1的公共端。

在本发明的一个实施例中，一个逆变器包括多组光伏接口，且升压电路与光伏接口一一对应，即，每组光伏接口连接一个不同的升压电路的输入端，每个升压电路的输出端均并联至正、负直流母线。

在本发明的另一个实施例中，一个逆变器包括多组光伏接口，且升压电路的数量小于光伏接口的数量；即，至少一个升压的电路的输入端并联连接至少两组光伏接口。

DC/AC变换器1用于将直流电转换为交流电，包括直流端和交流端，其中，直流端包括正直流端和负直流端，正、负直流端分别连接正、负直流母线；交流端连接逆变器的输出接口，该输出接口可以连接交流电网。

在一种可能的实现方式中，DC/AC变换器1为三相变换器，可以采用六开关的两电平拓扑、I型三电平拓扑、T型三电平拓扑或其它三相DC/AC变换拓扑。

在另一种可能的实现方式中，DC/AC变换器1为单相变换器，可以采用四开关的H桥拓扑、五开关的H5拓扑、六开关的HERIC拓扑或其它单相DC/AC变换拓扑。

逆变器还包括储能接口，该储能接口藕合至正、负直流母线，该储能接口用于连接储能电池4。

控制器用于控制DC/AC变换器1和升压电路2的工作状态。

下面以逆变器的输出接口连接TN电网系统为例说明逆变器抑制PID效应的过程：

其中，TN电网系统是指电源变压器中性点接地，而电气设备外露部分与中性线相连。

本实施例中逆变器交流侧的中性线(也可以称为N线)连接交流电网的中性点，而交流电网的中性点接地，因此，逆变器交流侧的中性线与大地的电位相等；而且，由于逆变器在DC/AC变换器运行时的直流侧中点(即直流母线中点)与交流侧的中性线的电位始终保持近似相等。因此，逆变器的直流侧中点和交流侧的中性线相对大地的电压近似相等，且均等于0V。

在直流侧中点与交流侧中性线直接连接的逆变器拓扑(例如单相半桥逆变器、直流中点接交流N线的三相逆变器)中，直流侧中点与交流侧中性线的电位严格相等。而在直流侧中点与交流侧中性线未直接连接的逆变器拓扑中，两者电位的瞬时值不一定相等，但是通过逆变脉宽调制，如正弦波脉宽调制(SPWM)、电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)等，可以使直流侧中点与交流侧中性线之间的电压呈现周期性的交流波形(例如为三次正弦波)，以一个较长周期(例如以正弦波的周期或周期倍数的时间)来计算电压平均值的话，算出的结果接近于0，消除了交流波形的影响。所以在逆变器中，直流侧中点与交流侧中性线的电位始终保持近似相等。

需要说明的是，在逆变器的DC/AC变换器工作时，直流母线、光伏阵列对地电压除了有直流分量外，还有DC/AC变换器逆变调制引入的交流分量，因此，需要以一个较长周期(例如以交流分量的周期或周期倍数的时间)来计算电压平均值，算出的结果将会消除交流波形的影响，得到直流分量。不需要使PV-对地的电压实时值每时每刻都大于0，只要保证其电压平均值大于0，就能起到非常好的PID抑制效果。

如图1所示，光伏阵列正极PV+与正直流母线BUS+直接相连，而且，控制DC/AC变换器1的正直流端相对大地的电压平均值维持在预设正电压，从而使与该正直流端连接的正直流母线BUS+相对大地的电压平均值维持在该预设正电压。因此，PV+与BUS+始终等电位且相对大地始终为预设正电压。

在本申请实施例中，该预设正电压大小可以为能够维持逆变器并网或者维持在能够为负载供电的直流母线电压的一半。例如，对于三相电网、相电压230V的工况，为了维持逆变器并网，直流母线需要230V*1.732*1.414+30V＝593V，其中，30V是考虑逆变器交流侧电抗器上的压降所留的裕量，最终维持逆变器并网的直流母线电压大小约600V左右，而该预设正电压大小为300V左右，即BUS+对地的电压平均值为300V左右。

在逆变器运行时，只要交流侧中性线或直流母线中点电位与大地电势近似相等，并且控制直流母线电压(即BUS+与BUS-之间的电压)达到能够维持逆变器并网或者维持为负载供电的电压，如600V，则可以使PV+相对大地的电压始终为预设正电压。

在白天当光伏阵列工作时，控制升压电路1工作，使得PV-的电位高于BUS-的电位。此时，直流母线、光伏阵列对地电压平均值如图2中(a)所示，可见，此种情况下，光伏阵列相对大地的电压平均值始终为正，因此抑制了PID效应。如果通过控制S1的占空比，使PV-对地的电压平均值大于0，如图2中(b)所示，则将彻底消除PID效应。

在本申请的一个实施例中，当检测到光伏阵列的电压大于或等于第一电压阈值时，控制所述升压电路工作。其中，第一电压阈值可以依据升压电路的启动电压设置，例如，250V。

在夜间，光伏阵列不运行，控制升压电路停止工作，而且由DC/AC变换器1使BUS+的电压维持在预设正电压。而且，光伏阵列不工作时其PV+与PV-之间的电压接近于0V，并且PV+与BUS+等电位，此时，直流母线和光伏阵列对地电压平均值如图2中(C)所示。因此，光伏阵列对大地的电压始终为正直流母线电压。因此，在夜间也能抑制PID效应。

在本申请的一个实施例中，当检测到光伏阵列的电压低于第二电压阈值时，控制所述升压电路停止工作，其中，第二电压阈值可以根据升压电路的停机电压设定，例如，200V。此外，第二电压阈值低于第一电压阈值，以起到滞环的效果，避免逆变器在临界电压处反复启停。

需要说明的是，在逆变器中，直流侧中点与交流侧中性线的电位基本相等，如果交流侧中性线与大地等电势，而且由于BUS+的电位必然高于直流侧中点的电位，所以此种情况下必然能够使BUS+的电位高于大地的电位。为了保证逆变器交流侧中性线与大地等电势，该逆变器中性线连接大地的交流电网(例如，TN电网系统、TT电网系统等)连接，以使逆变器的中性线通过交流电网的中性线连接大地；或者，该逆变器的中性线通过开关直接连接大地或大地的等势体；这样，即使与逆变器连接的交流电网不接地，逆变器也能够实现主动接地。

其中，TT电网系统是指电源变压器接地，且电气设备的金属外壳直接接地的电网系统。

在另一个实施例中，如图3所示，该逆变器内还集成有DC/DC变换器5。

该DC/DC变换器5连接在储能接口及正、负直流母线之间。

其中，该DC/DC变换器5可以采用双向DC/DC变换器；而且，该双向DC/DC变换器可以采用非隔离型DC/DC变换器，或者，也可以采用基于高频变压器的隔离型DC/DC变换器，本发明对此并不限定。

在一种可能的实现方式中，非隔离型DC/DC变换器可以采用图4所示的DC/DC变换拓扑。

如图4所示，该DC/DC变换器包括开关管S2、S3，电感L2，其中，S3的一端连接负直流母线BUS-，S3的另一端连接L2的一端，L2的另一端连接储能接口的负极(或称为负储能接口)；S2的一端连接正直流母线BUS+，S2的另一端连接L2和S3的公共端。

在又一个实施例中，如图5所示，逆变器包括多组光伏接口，即一个逆变器可以连接多个光伏阵列。

如图5所示，逆变器内升压电路的数量与光伏接口的组数相同，每一组光伏接口连接一个不同的升压电路的输入端，每个升压电路的输出端均并联连接至正、负直流母线。

包含多组光伏接口的逆变器抑制PID效应的工作过程与上述过程相同，此处不再赘述。

需要说明的是，本发明的实施例均以三相系统为例进行说明，本发明提供的技术方案也可以应用于单相系统或两相系统中，此处不做限定。

本实施例提供的逆变器，在光伏接口和DC/AC变换器之间设置有升压电路，该升压电路包括开关管、电感和单向导通器件；其中，逆变器的正极光伏接口直接连接正直流母线，负极光伏接口通过电感和单向导通器件连接至负直流母线。开关管连接在正直流母线和电感与单向导通器件的公共端之间。正、负直流母线连接DC/AC变换器的直流端。光伏接口用于连接光伏阵列。由于光伏阵列的正极直接连接正直流母线，而且，该逆变器的直流母线一天24小时维持高电压，所以光伏阵列的正极始终维持在高电压，使得光伏阵列相对大地的电压平均值为正，因此，无论光伏阵列是否工作都能够大大降低光伏组件出现严重的PID现象的概率，从而提高光伏阵列的发电性能。

请参见图6，示出了本发明提供的另一种逆变器的电路拓扑图，本实施例中，该逆变器还包括并网开关K1、负载开关K2和接地开关K3。

K1的一端连接DC/AC变换器1的交流端，K1的另一端连接交流电网。

K2的一端连接DC/AC变换器1的交流端，K2的另一端连接负载。

K3的一端连接DC/AC变换器1的中性线，K3的另一端接地。

本实施例中的K1至少包括四个开关，R、S、T、N分别连接一个开关，实际应用时，处于安规考虑，R、S、T、N中的每一相应该有两个或者更多的开关串联组成，本发明并不限制。

当逆变器并网运行时，控制器控制K1闭合，此时的等效电路图即图1所示的逆变拓扑，此处不再赘述。

需要说明的是，在某些场景下，K1中的与中性线开关可以断开，或者不设置与中性线连接的开关，例如，交流电网为三相三线制电网系统或TT电网系统中，由于逆变器的R、S、T相线与交流电网相线相连，而电网相电压的平均值与大地电势基本相等，所以逆变器的R、S、T相电压中的任意一相的平均值均与大地电势基本相等，即，逆变器的中性线对地电压平均值与大地电势基于相等；而且，逆变器中直流母线中点对地电压平均值与逆变器交流侧中性线对地电压平均值基本相等，因此，即使不设置中性线连接的开关或该中性线连接开关断开，都能够保证直流母线中点对地电压平均值与大地电势基本相等。

当逆变器离网运行时，控制器控制K1断开，同时控制K2和K3闭合。K2闭合后由储能电池输出的电能经过DC/AC变换器变换为交流电提供给负载。

本实施例中，DC/AC变换器1的中性线直接与直流母线中点连接，因此，在K3闭合后，DC/AC变换器1的中性线接地，也即逆变器的直流母线中点接地，即直流母线中点的电位始终与大地相等。

在白天光伏阵列工作时，如图2中(a)所示，PV-的电位高于BUS-的电位；而在夜间光伏阵列不工作时，PV+与PV-之间的电压接近于0V，而且可以通过储能电池4维持BUS+的高电压，且PV+与BUS+始终等电位，所以PV-的电位接近于BUS+的电位，如图2中(c)所示，因此，无论光伏阵列是否工作，光伏阵列对地的电压平均值始终高于大地电势，即光伏阵列对地电压平均值始终大于0，最终抑制光伏组件的PID效应。

在本发明的其它实施例中，DC/AC变换器1的中性线可以由DC/AC变换器的交流输出相线通过电容星型连接形成的中点引出；或者，中性线由DC/AC变换器1的其中一个桥臂中点引出。例如，两桥臂拓扑的单相逆变器、四桥臂拓扑的三相逆变器的N桥臂的中点引出DC/AC变换器1的中性线。

上述二种方式中，直流母线中点并没有直接连接中性线，所以直流母线中点的实时电位与大地电势不一定完全相等，但由于逆变器的直流侧中点(即直流母线中点)对地电压平均值与逆变器引出的中性线对地电压平均值始终保持近似相等，同时，中性线通过电网接地，即中性线的电位等于大地电势，即0V；所以，直流侧中点对地电压也为0V。因此这二种方式同样达到闭合K3使直流母线中点的平均电势与大地电势相同的效果。最终达到抑制光伏组件的PID效应的目的。

本实施例提供的逆变器，逆变器的中性线通过接地开关接地，当逆变器离网运行时，闭合该接地开关使得中性线接地，保证直流母线中点的电位与大地近似相等，进而保证光伏阵列对地电压平均值大于0，最终实现在逆变器离网运行时也能够抑制光伏组件的PID效应。

另一方面，本发明还提供了光伏储能型逆变系统，该系统包括上述实施例提供的逆变器，以及储能电池和光伏阵列。

其中，DC/DC变换器可以集成在逆变器内部，也可以与逆变器相互独立设置，本发明对此不做限定。

又一方面，本发明还提供了用于控制逆变器的工作状态的控制方法，针对图1、图3和图5所示的逆变器，该方法主要包括以下步骤：

控制DC/AC变换器或DC/DC变换器与正直流母线连接的一端对地的电压平均值始终维持在预设正电压，从而使正直流母线BUS+对地的电压平均值始终维持在该预设正电压。

对于图6所示的逆变器，控制方法主要包括：

当逆变器需要并网运行时，控制并网开关闭合；

当逆变器需要离网运行时，控制并网开关断开、以及控制负载开关和接地开关闭合；

控制DC/AC变换器或DC/DC变换器与正直流母线连接的一端对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压；

此外，当检测到光伏阵列的电压超过第一电压阈值时，控制与该光伏阵列连接的升压电路工作；当光伏阵列的电压低于第二电压阈值时，控制与该光伏阵列连接的升压电路停止工作。且第二电压阈值低于第一电压阈值。

本实施例提供的逆变器的控制方法，控制DC/AC变换器或DC/DC变换器维持逆变器的直流母线对地的电压平均值维持在预设正电压，从而保证逆变器的直流母线一天24小时都维持在预设正电压。同时，由于光伏阵列的正极直接连接逆变器内的正直流母线，使得光伏阵列相对大地的电压平均值为正，因此，无论光伏阵列是否工作都能够大大降低光伏组件出现严重的PID现象的概率，从而提高光伏阵列的发电性能。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种逆变器，其特征在于，包括：DC/AC变换器、控制器、至少一个升压电路、储能接口、输出接口和至少一组光伏接口；其中，所述升压电路包括开关管、电感和单向导通器件；每组光伏接口包括正光伏接口和负光伏接口，且光伏接口用于与外部的光伏阵列连接；

所述DC/AC变换器的直流端分别连接正、负直流母线，所述DC/AC变换器的交流端连接所述输出接口；

所述正直流母线连接所述光伏接口的正极，所述负直流母线连接所述单向导通器件的正极，所述单向导通器件的负极经由所述电感连接所述光伏接口的负极；

所述开关管的一端连接所述正直流母线，另一端连接所述单向导通器件与所述电感的公共端；

所述逆变器的储能接口耦合至所述正、负直流母线，所述储能接口用于连接储能电池；

所述控制器，用于控制所述DC/AC变换器的正直流端相对地的电压平均值始终维持在预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压，其中，在光伏阵列不工作时，控制所述升压电路停止工作，由所述DC/AC变换器或所述储能电池使所述正直流母线的电压维持在预设正电压。

2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述控制器还用于：

当所述光伏阵列的电压超过第一电压阈值时，控制与该光伏阵列连接的升压电路工作，当所述光伏阵列的电压低于第二电压阈值时，控制与该光伏阵列连接的升压电路停止工作；

其中，所述第二电压阈值低于所述第一电压阈值。

3.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，还包括DC/DC变换器；

所述DC/DC变换器连接在所述储能接口及所述正、负直流母线之间。

4.根据权利要求3所述的逆变器，其特征在于：

所述控制器，还用于控制所述DC/DC变换器与所述正直流母线连接的一端对地电压平均值始终维持在所述预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压。

5.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，还包括：并网开关、负载开关、和接地开关；

所述并网开关的一端连接所述DC/AC变换器的交流端，所述并网开关的另一端连接交流电网；

所述负载开关的一端连接所述DC/AC变换器的交流端，所述负载开关的另一端连接负载；

所述接地开关的一端连接所述DC/AC变换器的中性线，所述接地开关的另一端接地；

所述控制器，还用于当所述逆变器离网运行时，控制所述并网开关断开，以及，控制所述负载开关和所述接地开关闭合。

6.根据权利要求5所述的逆变器，其特征在于，所述DC/AC变换器具有中性线；

所述DC/AC变换器的中性线由所述直流母线的中点引出；

或者，

所述DC/AC变换器的中性线由所述DC/AC变换器的交流输出相线星型连接形成的中点引出；

或者，

所述DC/AC变换器的中性线由所述DC/AC变换器的一个桥臂中点引出。

7.根据权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述DC/AC变换器的中性线通过开关连接大地或大地的等势体。

8.根据权利要求5所述的逆变器，其特征在于，所述交流电网为中性点接地的系统。

9.根据权利要求1-8任一项所述的逆变器，其特征在于，所述光伏接口的数量为多组，且所述升压电路的数量与所述光伏接口的数量相同；

每组所述光伏接口连接一个不同的所述升压电路的输入端，每个所述升压电路的输出端均并联至所述正、负直流母线。

10.根据权利要求1-8任一项所述的逆变器，其特征在于，所述光伏接口的数量为多组，且所述升压电路的数量小于所述光伏接口的数量；

至少一个所述升压电路的输入端并联连接至少两组所述光伏接口，每个所述升压电路的输出端均并联至所述正、负直流母线。

11.一种逆变系统，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的逆变器，储能电池和光伏阵列；

所述逆变器的光伏接口连接所述光伏阵列，所述逆变器的储能接口连接所述储能电池，所述逆变器的交流端用于连接交流电网或负载。

12.一种控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1-10任一项所述的逆变器的工作状态，所述方法包括：

控制所述DC/AC变换器的正直流端相对地的电压始终维持在预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压，其中，在光伏阵列不工作时，控制所述升压电路停止工作，由所述DC/AC变换器或所述储能电池使所述正直流母线的电压维持在预设正电压。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述逆变器包括DC/DC变换器时，控制所述DC/DC与所述正直流母线连接的一端对地电压平均值始终维持在所述预设正电压，以使与所述正直流母线连接的光伏阵列的正极相对地的电压平均值始终维持在所述预设正电压。

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