CN116565867A - 一种风力发电并网的逆变器及其实现方法 - Google Patents

一种风力发电并网的逆变器及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116565867A
CN116565867A CN202310318897.1A CN202310318897A CN116565867A CN 116565867 A CN116565867 A CN 116565867A CN 202310318897 A CN202310318897 A CN 202310318897A CN 116565867 A CN116565867 A CN 116565867A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
output
harmonic
input
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310318897.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116565867B (zh
Inventor
刘涛
郝小会
杨立平
强威威
杨灏
尚晓龙
岳瑞
陶成强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaneng Jiuquan Wind Power Co Ltd
Original Assignee
Huaneng Jiuquan Wind Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaneng Jiuquan Wind Power Co Ltd filed Critical Huaneng Jiuquan Wind Power Co Ltd
Priority to CN202310318897.1A priority Critical patent/CN116565867B/zh
Publication of CN116565867A publication Critical patent/CN116565867A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116565867B publication Critical patent/CN116565867B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53875—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy

Abstract

本发明公开了一种风力发电并网的逆变器及其实现方法，该逆变器包括主逆变电路，与所述主逆变电路的输出端相连用于谐波信号采样的谐波采样电路，与所述谐波采样电路相连基于所述谐波采样信号实现补偿驱动的补偿驱动电路，与补偿驱动电路相连实现谐波补偿控制的控制电路，以及与控制电路相连用于实现谐波补偿的脉冲调制单元。本发明利用谐波采样电路对主逆变电路的滤波输出前、后的谐波信号进行采样，并通过补偿驱动电路对采样信号的处理，利用补偿驱动电路输出补偿控制信号至PWM逻辑控制器，实现PWM逻辑控制器的补偿开关驱动。这样可以避免通过检测电流在采样电阻上造成额外功率损耗，有效减小配电网运行网损，满足配电网的经济性。

Description

一种风力发电并网的逆变器及其实现方法
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体地说，是涉及一种风力发电并网的逆变器及其实现方法。
背景技术
近年来，能源需求和环境保护促进了分布式电源和微电网的发展。分布式电源是指位于负荷附近，装机规模较小，就近接入中低压配电网的电源，包括分布式发电和储能。分布式发电装置根据使用技术的不同，可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等。
风能主要是通过风力发电机将风能转化为电能，随着风电机组装机容量的不断提升，导致整个风电并网系统谐振问题频发，对整个电力系统的安全与稳定造成影响。风电并网的谐振问题是电力系统提高电能质量面临的关键稳定性问题之一。
申请号202210585738.3提出了一种LCL并网电流反馈有源阻尼控制方法及系统，通过利用负-高通滤波器对逆变器网侧的并网电流进行处理后再进行反馈，不仅有效的消除了对高次谐波电流的放大，并且在LCL参数变化时依然保持着良好的稳定性，但是该申请在逆变电路输出通路上进行电流检测，优点是电流采样精度高，但是在采样电阻上会造成额外的功率损耗，使得配电网运行网损增大的问题，不能满足良好的经济性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电并网的逆变器及其实现方法，主要解决现有风电并网逆变器谐波补偿功率损耗大，风电并网配电系统经济性差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种风力发电并网的逆变器，包括主逆变电路，与所述主逆变电路的输出端相连用于谐波信号采样的谐波采样电路，与所述谐波采样电路相连基于所述谐波采样信号实现补偿驱动的补偿驱动电路，与补偿驱动电路相连实现谐波补偿控制的控制电路，以及与控制电路相连用于实现谐波补偿的脉冲调制单元；所述补偿驱动电路包括反相输入端与谐波采样电路的输出端相连的比较器COMP1，栅极、漏极均与比较器COMP1的反相输入端相连且源极与比较器COMP1的正相输入端相连的NMOS管M1，一端与NMOS管M1的源极相连另一端接地的输入电容C1，一端与NMOS管M1的源极相连的输入滤波电感L1，漏极与输入滤波电感L1的另一端相连且源极与输入电容C1的接地端相连的PMOS管P1，漏极与PMOS管P1的漏极相连且源极接地的开关管Q1，逻辑输入端口与比较器COMP1的输出端相连且输出端与开关管Q1的栅极相连的D触发器，以及一端与开关管Q1的栅极相连且另一端接地的输出电容C2，其中，开关管Q1的栅极作为输出端与控制电路的控制信号输入端相连；D触发器的时钟端口clk接入时钟信号；PMOS管P1的栅极与D触发器的输出端相连。
进一步地，在本发明中，所述主逆变电路包括并联于直流输入两端的直流侧输入电容C3、开关管Q2~Q7、三个输入滤波电感L2~L4、三个滤波电容C4~C6和三个输出滤波电感L5~L7；其中，开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极相连后作为一个桥臂的开关组，开关管Q2的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q3的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；开关管Q4的源极与开关管Q5的漏极相连后作为第二个桥臂的开关组，开关管Q4的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q5的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；开关管Q6的源极与开关管Q7的漏极相连后作为第三个桥臂的开关组，开关管Q6的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q7的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；输入滤波电感L2的一端与开关管Q2的源极相连，输入滤波电感L2的另一端与输出滤波电感L5的一端相连，输出滤波电感L5的另一端连接交流母线；输入滤波电感L3的一端与开关管Q4的源极相连，输入滤波电感L3的另一端与输出滤波电感L6的一端相连，输出滤波电感L6的另一端连接交流母线；输入滤波电感L4的一端与开关管Q6的源极相连，输入滤波电感L4的另一端与输出滤波电感L7的一端相连，输出滤波电感L7的另一端连接交流母线；滤波电容C4~C6采用星形接法一端分别对应连接在输入滤波电感L2和输出滤波电感L5的公共端、输入滤波电感L3和输出滤波电感L6的公共端、输入滤波电感L4和输出滤波电感L7的公共端，滤波电容C4~C6的另一端相互连接；其中，开关管Q2~Q7的栅极接脉冲调制单元。
进一步地，在本发明中，所述谐波采样电路包括栅极相连的功率管Q8和采样管Q8_SNS，漏极相连的功率管Q9和采样管Q9_SNS，功率管Q8的源极与功率管Q9的漏极相连，功率管Q9源极接地，功率管Q8和采样管Q8_SNS的漏极相连，采样管Q8_SNS的源极、采样管Q9_SNS的源极均与比较器COMP1的正相输入端相连，采样管Q8_SNS通过扼流圈在三个输入滤波电感L2~L4之后、三个滤波电容C4~C6之前获取采样信号，采样管Q9_SNS的源极在三个输出滤波电感L5~L7之前、三个滤波电容C4~C6之后获取采样信号。
进一步地，在本发明中，所述控制电路包括采用PWM逻辑控制模块。
进一步地，在本发明中，所述脉冲调制单元采用PWM脉冲宽度调制单元。
基于上述逆变器，本发明还提供了一种风力发电并网的逆变器的实现方法，包括如下步骤：
S1，通过谐波采样电路中的采样管Q8_SNS、采样管Q9_SNS获取主逆变电路的输出滤波前和输出滤波后的谐波信号；
S2，在时钟信号的控制下，谐波信号交替送入补偿驱动电路中的比较器COMP1的正相输入端和NMOS管M1的栅极；
S3，当输入谐波信号的电压大于NMOS管M1的源极电压时，比较器COMP1输出使能信号使D触发器输出控制信号至PWM逻辑控制器；
S4，PWM逻辑控制器进一步输出控制信号至PWM脉冲宽度调制单元向主逆变电路输出控制信号，以补偿逆变器输出交流信号至交流母线的谐波分量。
进一步地，在所述步骤S3中，当输入谐波信号的幅值电压VA高于NMOS管M1的源极电压Vgs时，比较器COMP1的输出端产生上升沿信号，并产生高电平脉冲信号，该高电平脉冲将使开关管Q1经短暂导通后将输入电容C1上的电压拉至地，与此同时，在一个时钟周期内，D触发器采样比较器COMP1输出端信号的高电平，D触发器的输出电平由低电平转变为高电平，即开关管Q1的开关信号由低电平转变为高电平，此时，PMOS晶体管P1截止导通，补偿驱动电路输出补偿控制信号至PWM逻辑控制器，实现PWM逻辑控制器的补偿开关驱动。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的逆变器中，利用谐波采样电路对主逆变电路的滤波输出前、后的谐波信号进行采样，并通过补偿驱动电路对采样信号的处理，利用输入谐波信号的幅值电压VA高于NMOS管M1的源极电压Vgs时，比较器COMP1的输出端产生上升沿信号，并产生高电平脉冲信号，该高电平脉冲将使开关管Q1经短暂导通后将输入电容C1上的电压拉至地，与此同时，在一个时钟周期内，D触发器采样比较器COMP1输出端信号的高电平，D触发器的输出电平由低电平转变为高电平，即开关管Q1的开关信号由低电平转变为高电平，此时，PMOS 晶体管P1截止导通，补偿驱动电路输出补偿控制信号至PWM逻辑控制器，实现PWM逻辑控制器的补偿开关驱动。这样可以避免通过检测电流在采样电阻上造成额外功率损耗，有效减小配电网运行网损，满足配电网的经济性。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
图2为本发明-实施例中的时钟信号产生时序图。
图3为利用本发明的逆变器在风电并网输出时谐波补偿前、后输出频率前后对比曲线图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
如图1所示，本发明公开的一种风力发电并网的逆变器，包括主逆变电路，与所述主逆变电路的输出端相连用于谐波信号采样的谐波采样电路，与所述谐波采样电路相连基于所述谐波采样信号实现补偿驱动的补偿驱动电路，与补偿驱动电路相连实现谐波补偿控制的控制电路，以及与控制电路相连用于实现谐波补偿的脉冲调制单元；其中，所述控制电路和脉冲调制单元分别采用逆变器调谐系统常用的PWM逻辑控制模块和PWM脉冲宽度调制单元，但本发明不限于此。
在本实施例中，所述补偿驱动电路包括反相输入端与谐波采样电路的输出端相连的比较器COMP1，栅极、漏极均与比较器COMP1的反相输入端相连且源极与比较器COMP1的正相输入端相连的NMOS管M1，一端与NMOS管M1的源极相连另一端接地的输入电容C1，一端与NMOS管M1的源极相连的输入滤波电感L1，漏极与输入滤波电感L1的另一端相连且源极与输入电容C1的接地端相连的PMOS管P1，漏极与PMOS管P1的漏极相连且源极接地的开关管Q1，逻辑输入端口与比较器COMP1的输出端相连且输出端与开关管Q1的栅极相连的D触发器，以及一端与开关管Q1的栅极相连且另一端接地的输出电容C2，其中，开关管Q1的栅极作为输出端与控制电路的控制信号输入端相连；D触发器的时钟端口clk接入时钟信号；PMOS管P1的栅极D触发器的输出端相连。
在本实施例中，所述主逆变电路包括并联于直流输入两端的直流侧输入电容C3、开关管Q2~Q7、三个输入滤波电感L2~L4、三个滤波电容C4~C6和三个输出滤波电感L5~L7；其中，开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极相连后作为一个桥臂的开关组，开关管Q2的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q3的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；开关管Q4的源极与开关管Q5的漏极相连后作为第二个桥臂的开关组，开关管Q4的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q5的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；开关管Q6的源极与开关管Q7的漏极相连后作为第三个桥臂的开关组，开关管Q6的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q7的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；输入滤波电感L2的一端与开关管Q2的源极相连，输入滤波电感L2的另一端与输出滤波电感L5的一端相连，输出滤波电感L5的另一端连接交流母线；输入滤波电感L3的一端与开关管Q4的源极相连，输入滤波电感L3的另一端与输出滤波电感L6的一端相连，输出滤波电感L6的另一端连接交流母线；输入滤波电感L4的一端与开关管Q6的源极相连，输入滤波电感L4的另一端与输出滤波电感L7的一端相连，输出滤波电感L7的另一端连接交流母线；滤波电容C4~C6采用星形接法一端分别对应连接在输入滤波电感L2和输出滤波电感L5的公共端、输入滤波电感L3和输出滤波电感L6的公共端、输入滤波电感L4和输出滤波电感L7的公共端，滤波电容C4~C6的另一端相互连接；其中，开关管Q2~Q7的栅极接脉冲调制单元。
在本实施例中，所述谐波采样电路包括栅极相连的功率管Q8和采样管Q8_SNS，漏极相连的功率管Q9和采样管Q9_SNS，功率管Q8的源极与功率管Q9的漏极相连，功率管Q9源极接地，功率管Q8和采样管Q8_SNS的漏极相连，采样管Q8_SNS的源极、采样管Q9_SNS的源极均与比较器COMP1的正相输入端相连，采样管Q8_SNS通过扼流圈在三个输入滤波电感L2~L4之后、三个滤波电容C4~C6之前获取采样信号，采样管Q9_SNS的源极在三个输出滤波电感L5~L7之前、三个滤波电容C4~C6之后获取采样信号。
本发明风力发电并网的逆变器的实现过程如下：
首先，该逆变器通过谐波采样电路中的采样管Q8_SNS、采样管Q9_SNS获取主逆变电路的输出滤波前和输出滤波后的谐波信号。
如图2所示，在时钟信号的控制下，在一个时钟周期内，通过控制功率管Q8、Q9的通断，当功率管Q8导通，功率管Q9关闭时，采样管Q8_SNS将获取到的主逆变电路的输出滤波前谐波信号送入补偿驱动电路中的比较器COMP1的正相输入端和NMOS管M1的栅极；当功率管Q8关闭，功率管Q9导通时，采样管Q9_SNS获取到的主逆变电路的输出滤波后谐波信号送入补偿驱动电路中的比较器COMP1的正相输入端和NMOS管M1的栅极；
当输入谐波信号的幅值电压VA高于NMOS管M1的源极电压Vgs时，比较器COMP1的输出端产生上升沿信号，并产生高电平脉冲信号，该高电平脉冲将使开关管Q1经短暂导通后将输入电容C1上的电压拉至地，与此同时，在一个时钟周期内，D触发器采样比较器COMP1输出端信号的高电平，D触发器的输出电平由低电平转变为高电平，即开关管Q1的开关信号由低电平转变为高电平，此时，PMOS晶体管P1截止导通，补偿驱动电路输出补偿控制信号至PWM逻辑控制器，实现PWM逻辑控制器的补偿开关驱动。
最后，PWM逻辑控制器进一步输出控制信号至PWM脉冲宽度调制单元向主逆变电路输出控制信号，通过常规的脉冲宽度调制方式实现对主逆变电路中IGBT芯片（即开关管Q2~Q7）的脉冲调制，以补偿逆变器输出交流信号至交流母线的谐波分量。图3是利用本发明的逆变器在风电并网输出时谐波补偿前、后输出频率前后对比曲线。与主逆变电路未进行谐波补偿前相比，本申请的驱动补偿方案抑制电流谐波的效果明显。
通过上述设计，本发明利用谐波采样电路对主逆变电路的滤波输出前、后的谐波信号进行采样，并通过补偿驱动电路对采样信号的处理，利用补偿驱动电路输出补偿控制信号至PWM逻辑控制器，实现PWM逻辑控制器的补偿开关驱动。这样可以避免通过检测电流在采样电阻上造成额外功率损耗，有效减小配电网运行网损，满足配电网的经济性。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风力发电并网的逆变器，包括主逆变电路，其特征在于，还包括与所述主逆变电路的输出端相连用于谐波信号采样的谐波采样电路，与所述谐波采样电路相连基于所述谐波采样信号实现补偿驱动的补偿驱动电路，与补偿驱动电路相连实现谐波补偿控制的控制电路，以及与控制电路相连用于实现谐波补偿的脉冲调制单元；所述补偿驱动电路包括反相输入端与谐波采样电路的输出端相连的比较器COMP1，栅极、漏极均与比较器COMP1的反相输入端相连且源极与比较器COMP1的正相输入端相连的NMOS管M1，一端与NMOS管M1的源极相连另一端接地的输入电容C1，一端与NMOS管M1的源极相连的输入滤波电感L1，漏极与输入滤波电感L1的另一端相连且源极与输入电容C1的接地端相连的PMOS管P1，漏极与PMOS管P1的漏极相连且源极接地的开关管Q1，逻辑输入端口与比较器COMP1的输出端相连且输出端与开关管Q1的栅极相连的D触发器，以及一端与开关管Q1的栅极相连且另一端接地的输出电容C2，其中，开关管Q1的栅极作为输出端与控制电路的控制信号输入端相连；D触发器的时钟端口clk接入时钟信号；PMOS管P1的栅极与D触发器的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电并网的逆变器，其特征在于，所述主逆变电路包括并联于直流输入两端的直流侧输入电容C3、开关管Q2~Q7、三个输入滤波电感L2~L4、三个滤波电容C4~C6和三个输出滤波电感L5~L7；其中，开关管Q2的源极与开关管Q3的漏极相连后作为一个桥臂的开关组，开关管Q2的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q3的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；开关管Q4的源极与开关管Q5的漏极相连后作为第二个桥臂的开关组，开关管Q4的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q5的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；开关管Q6的源极与开关管Q7的漏极相连后作为第三个桥臂的开关组，开关管Q6的漏极与直流侧输入电容C3的一端相连，开关管Q7的源极与直流侧输入电容C3的另一端相连；输入滤波电感L2的一端与开关管Q2的源极相连，输入滤波电感L2的另一端与输出滤波电感L5的一端相连，输出滤波电感L5的另一端连接交流母线；输入滤波电感L3的一端与开关管Q4的源极相连，输入滤波电感L3的另一端与输出滤波电感L6的一端相连，输出滤波电感L6的另一端连接交流母线；输入滤波电感L4的一端与开关管Q6的源极相连，输入滤波电感L4的另一端与输出滤波电感L7的一端相连，输出滤波电感L7的另一端连接交流母线；滤波电容C4~C6采用星形接法一端分别对应连接在输入滤波电感L2和输出滤波电感L5的公共端、输入滤波电感L3和输出滤波电感L6的公共端、输入滤波电感L4和输出滤波电感L7的公共端，滤波电容C4~C6的另一端相互连接；其中，开关管Q2~Q7的栅极接脉冲调制单元。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电并网的逆变器，其特征在于，所述谐波采样电路包括栅极相连的功率管Q8和采样管Q8_SNS，漏极相连的功率管Q9和采样管Q9_SNS，功率管Q8的源极与功率管Q9的漏极相连，功率管Q9源极接地，功率管Q8和采样管Q8_SNS的漏极相连，采样管Q8_SNS的源极、采样管Q9_SNS的源极均与比较器COMP1的正相输入端相连，采样管Q8_SNS通过扼流圈在三个输入滤波电感L2~L4之后、三个滤波电容C4~C6之前获取采样信号，采样管Q9_SNS的源极在三个输出滤波电感L5~L7之前、三个滤波电容C4~C6之后获取采样信号。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电并网的逆变器，其特征在于，所述控制电路包括采用PWM逻辑控制模块。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电并网的逆变器，其特征在于，所述脉冲调制单元采用PWM脉冲宽度调制单元。
6.一种风力发电并网的逆变器的实现方法，其特征在于，采用了如权利要求5所述的风力发电并网的逆变器，包括如下步骤：
S1，通过谐波采样电路中的采样管Q8_SNS、采样管Q9_SNS获取主逆变电路的输出滤波前和输出滤波后的谐波信号；
S2，在时钟信号的控制下，谐波信号交替送入补偿驱动电路中的比较器COMP1的正相输入端和NMOS管M1的栅极；
S3，当输入谐波信号的电压大于NMOS管M1的源极电压时，比较器COMP1输出使能信号使D触发器输出控制信号至PWM逻辑控制器；
S4，PWM逻辑控制器进一步输出控制信号至PWM脉冲宽度调制单元向主逆变电路输出控制信号，以补偿逆变器输出交流信号至交流母线的谐波分量。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电并网的逆变器的实现方法，其特征在于，在所述步骤S3中，当输入谐波信号的幅值电压VA高于NMOS管M1的源极电压Vgs时，比较器COMP1的输出端产生上升沿信号，并产生高电平脉冲信号，该高电平脉冲将使开关管Q1经短暂导通后将输入电容C1上的电压拉至地，与此同时，在一个时钟周期内，D触发器采样比较器COMP1输出端信号的高电平，D触发器的输出电平由低电平转变为高电平，即开关管Q1的开关信号由低电平转变为高电平，此时，PMOS晶体管P1截止导通，补偿驱动电路输出补偿控制信号至PWM逻辑控制器，实现PWM逻辑控制器的补偿开关驱动。
CN202310318897.1A 2023-03-29 2023-03-29 一种风力发电并网的逆变器及其实现方法 Active CN116565867B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310318897.1A CN116565867B (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种风力发电并网的逆变器及其实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310318897.1A CN116565867B (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种风力发电并网的逆变器及其实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116565867A true CN116565867A (zh) 2023-08-08
CN116565867B CN116565867B (zh) 2023-11-14

Family

ID=87492277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310318897.1A Active CN116565867B (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种风力发电并网的逆变器及其实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116565867B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07298628A (ja) * 1994-04-25 1995-11-10 Matsushita Electric Works Ltd インバータ装置
CN2847684Y (zh) * 2005-10-14 2006-12-13 南京上厚科技实业有限公司 节能型交流稳压器
CN2877104Y (zh) * 2006-03-02 2007-03-07 华中科技大学 用于并网的电压控制型逆变器
CN202121331U (zh) * 2011-07-08 2012-01-18 长沙理工大学 一种智能型多功能光伏并网逆变器
US20130051106A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Yeong-Chau Kuo Analog controller for inverter
KR101248593B1 (ko) * 2013-01-24 2013-04-03 주식회사 광명전기 무효전력 보상 기능의 태양광 발전시스템 및 그 운용 방법
US20160105175A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Rohm Co., Ltd. Power semiconductor drive circuit, power semiconductor circuit, and power module circuit device
CN113054859A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 中电普瑞科技有限公司 一种高频单相全桥逆变器及其控制方法
CN113922643A (zh) * 2021-11-17 2022-01-11 南通大学 一种两级式单相逆变器输入偶数次谐波抑制系统及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07298628A (ja) * 1994-04-25 1995-11-10 Matsushita Electric Works Ltd インバータ装置
CN2847684Y (zh) * 2005-10-14 2006-12-13 南京上厚科技实业有限公司 节能型交流稳压器
CN2877104Y (zh) * 2006-03-02 2007-03-07 华中科技大学 用于并网的电压控制型逆变器
CN202121331U (zh) * 2011-07-08 2012-01-18 长沙理工大学 一种智能型多功能光伏并网逆变器
US20130051106A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Yeong-Chau Kuo Analog controller for inverter
KR101248593B1 (ko) * 2013-01-24 2013-04-03 주식회사 광명전기 무효전력 보상 기능의 태양광 발전시스템 및 그 운용 방법
US20160105175A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Rohm Co., Ltd. Power semiconductor drive circuit, power semiconductor circuit, and power module circuit device
CN113054859A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 中电普瑞科技有限公司 一种高频单相全桥逆变器及其控制方法
CN113922643A (zh) * 2021-11-17 2022-01-11 南通大学 一种两级式单相逆变器输入偶数次谐波抑制系统及方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
侯世英: "基于间接电流控制的并网逆变器", 《电力自动化设备》, no. 6 *
李洁, 张启平, 尹斌传: "高次谐波补偿装置研究", 《船电技术》, no. 5 *
杜刚强，刘涛: "三相逆变器高效调制下的谐波抑制", 《应用科技》, vol. 48, no. 6 *
王建伟;张庆振;胡晓光;: "基于单周控制逆变算法的动态电压恢复器设计与实现", 《电力系统保护与控制》, no. 17 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116565867B (zh) 2023-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shen et al. A 1-MHz series resonant DC–DC converter with a dual-mode rectifier for PV microinverters
US20100254170A1 (en) DC to AC inverter
CN107623436B (zh) 一种pfc电源装置
CN105939126B (zh) 一种开关电感型混合准z源逆变器
CN111049182B (zh) 一种五电平共地型单相非隔离光伏并网逆变电路及其调制方法
Keshani et al. Micro‐inverter based on single‐ended primary‐inductance converter topology with an active clamp power decoupling
Feng et al. Modeling and comparisons of aggregated flyback microinverters in aspect of harmonic resonances with the grid
CN105958855B (zh) 一种高增益准z源逆变器
CN205249078U (zh) Z源三电平逆变器及空调系统
CN116565867B (zh) 一种风力发电并网的逆变器及其实现方法
CN106655738B (zh) 一种无电解电容的准单级逆变器及其控制方法
Qin et al. A high power density power factor correction front end based on a 7-level flying capacitor multilevel converter
CN116317499A (zh) 基于飞跨电容型三电平boost的单相逆变器及控制方法
CN207124555U (zh) 一种降压型dc‑dc变换器系统
CN106059312B (zh) 一种z源直流变换器的控制方法
CN214591169U (zh) 脉冲互补升压电路
CN115603613A (zh) 一种用于电动汽车的电机逆变电路
Yang et al. Research on topology and control method of transformer-free dual-frequency grid-connected inverter
Bolaños-Navarrete et al. Computational model of a two-stage microinverter with flyback active clamp and dual buck
Wang et al. An improved transformerless photovoltaic grid-connected soft-switching inverter
US11469703B2 (en) Circuit system and circuit control method applied to motor drive
CN212324012U (zh) 移相倍频开关功率放大器
CN215734059U (zh) 一种三电平储能逆变器电路和逆变器
CN212785200U (zh) 一种准共地式单相boost-buck级联逆变器
CN115021525B (zh) 考虑寄生参数的多有源桥变换器暂态振荡抑制方法及电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant