CN204615642U - 无功功率可调的逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无功功率可调的逆变器，包括六个带有续流体二极管的开关管：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管，第一开关管、第二开关管、第三开关管相串联并连接于光伏面板的正负极之间，第四开关管、第六开关管相串联并连接于光伏面板的正负极之间，第五开关管连接于第二开关管和第三开关管的共同端与第四开关管和第六开关管的共同端之间，第一开关管和第二开关管的共同端、第四开关管和第六开关管的共同端与电网相连接构成回路。本实用新型能够有效避免直流端产生高频共模电压，抑制了共模电流的产生，降低了电磁干扰，提高逆变器的效率，在提供有功功率的同时，可以根据要求提供可调的无功功率。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏发电并网领域，具体涉及一种将直流电压转换为交流电压的逆变器。
背景技术
逆变器是一种将直流电转换为交流的一种装置，广泛应用于光伏发电、风力发电等领域。随着光伏并网技术的发展和广泛应用，要求逆变器能提供有功功率的同时，能够根据要求能够提供无功功率。然而，现有的逆变器通常在直流端产生高频共模电压和共模电流，效率较低，无法很好地实现按要求提供无功功率的功能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种在提供有功功率的同时，根据需要提供可调的无功功率的逆变器。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种无功功率可调的逆变器，连接在光伏发电并网系统的光伏面板和电网之间，所述的无功功率可调的逆变器包括六个带有续流体二极管的开关管，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管，所述的第一开关管、所述的第二开关管、所述的第三开关管相串联并连接于所述的光伏面板的正负极之间，所述的第四开关管、所述的第六开关管相串联并连接于所述的光伏面板的正负极之间，所述的第五开关管连接于所述的第二开关管和所述的第三开关管的共同端与所述的第四开关管和所述的第六开关管的共同端之间，所述的第一开关管和所述的第二开关管的共同端、所述的第四开关管和所述的第六开关管的共同端与所述的电网相连接构成回路。
所述的无功功率可调的逆变器还包括连接于所述的光伏面板的正负极之间的电容。所述的电容为电解电容。
所述的无功功率可调的逆变器还包括第一电感和第二电感，所述的第一开关管和所述的第二开关管的共同端经过所述的第一电感连接至所述的电网，所述的第四开关管和所述的第六开关管的共同端经过所述的第二电感连接至所述的电网。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的逆变器电路能够有效避免直流端产生高频共模电压，抑制了共模电流的产生，降低了电磁干扰，提高逆变器的效率，在提供有功功率的同时，可以根据要求提供可调的无功功率。
附图说明
附图1为本实用新型的逆变器的电路原理图。
附图2为本实用新型的逆变器电路在电网正半周期且第一开关管、第五开关管、第六开关管开通时的电流回路图。
附图3为本实用新型的逆变器电路在电网正半周期且第一开关管、第五开关管、第六开关管关断时的电流回路图。
附图4为本实用新型的逆变器电路在电网正半周期且第四开关管、第二开关管、第三开关管开通时的电流回路图。
附图5为本实用新型的逆变器电路在电网正半周期且第四开关管、第二开关管、第三开关管关断时的电流回路图。
附图6为本实用新型的逆变器电路在在第1区域且第五开关管开通时的电路回流图。
附图7为本实用新型的逆变器电路在在第1区域且第五开关管关断时的电路回流图。
附图8为本实用新型的逆变器电路在在第3区域且第二开关管开通时的电路回流图。
附图9为本实用新型的逆变器电路在在第3区域且第二开关管关断时的电路回流图。
附图10为并网电流超前电网电压时波形图。
附图11为并网电流滞后电网电压时波形图。
附图12为本实用新型的逆变器电路中各个开关管的驱动波形图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：如附图1所示，一种连接在光伏发电并网系统的光伏面板Vpv和电网AC之间的无功功率可调的逆变器，包括六个带有续流体二极管的开关管，分别为第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第六开关管Q6，其对应的续流二极管为D1-D6。第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3相串联并连接于光伏面板Vpv的正负极之间，第四开关管Q4、第六开关管Q6相串联并连接于光伏面板Vpv的正负极之间，第五开关管Q5连接于第二开关管Q2和第三开关管Q3的共同端与第四开关管Q4和第六开关管Q6的共同端之间，第一开关管Q1和第二开关管Q2的共同端、第四开关管Q4和第六开关管Q6的共同端与电网AC相连接构成回路。该无功功率可调的逆变器还包括电容C以及第一电感L1、第二电感L2，电容C为电解电容，其连接于光伏面板Vpv的正负极之间，第一开关管Q1和第二开关管Q2的共同端经过第一电感L1连接至电网AC，第四开关管Q4和第六开关管Q6的共同端经过第二电感L2连接至电网AC。
下面结合附图2至附图12说明上述逆变器的工作过程。
1、逆变器不输出无功功率，只输出有功功率时：
在电网正半周期，电流通路如下：第一开关管Q1、第五开关管Q5、第六开关管Q6开通，电流依次经第一开关管Q1-第一电感L1-电网AC-第二电感L2-第六开关管Q6-电容C形成回路，如图2所示；第一开关管Q1、第五开关管Q5、第六开关管Q6关断，电流依次经第一开关管L1-电网AC-第二电感L2-第五开关管Q5-第二开关管Q2带有的续流二极管D2形成回路，图3所示；
在电网负半周期，电流通路如下：第四开关管Q4、第二开关管Q2、第三开关管Q3开通，电流依次经第四开关管Q4-第二电感L2-电网AC-第一电感L1-第二开关管Q2-第三开关管Q3-电容C形成回路，如图4所示；第四开关管Q4、第二开关管Q2、第三开关管Q3关断，电流依次经第一电感L1-第二开关管Q2-第五开关管Q5带有的续流二极管D5-第二电感L2-电网AC形成回路，如图5所示。
2、逆变器输出无功功率时，分为两种情况：并网电流超前电网电压和并网电流滞后电网电压。
（1）当并网电流超前电网电压时，如附图10所示：工作过程可分为4个区域：
在第1区域，电网电压为负、并网电流为正，当第五开关管Q5导通时，其它各开关管均关断，电流依次经第一电感L1-电网AC-第二电感L2-第五开关管Q5-第二开关管Q2带有的续流二极管D2形成回路，如图6所示；当第五开关管Q5关断时，其它各开关管均关断，电流依次经第一电L1-电网AC-第二电感L2-第四开关管Q4带有的续流二极管D4-电容C-第三开关管Q3带有的续流二极管D3-第二开关管Q2带有的续流二极管D2形成回路，如图7所示。
在第2区域，电网电压为正、并网电流为正，和前述电网正半周工作状态相同，如图2、图3所示；
在第3区域，电网电压为正、并网电流为负，当第二开关管Q2导通时，其它各开关管均关断，电流依次经第一电感L1-第二开关管Q2-第五开关管Q5带有的续流二极管D5-第二电感L2-电网AC形成回路，如图8所示；当第二开关管Q2关断时，其它各开关管均关断，电流依次经第一电感L1-第一开关管带有的续流二极管D1-电容C-第六开关管Q6带有的续流二极管D6形成回路，如图9所示。
在第4区域，电网电压为负、并网电流为负，和前述电网负半周工作状态相同，如图4、图5所示；
（2）逆变器输出无功功率，当并网电流滞后电网电压时，工作状态可分为4个区域，如附图11所示，此4个区域的工作状态与并网电流超前电网电压时各区域工作状态相同，如图2至图9所示。
上述过程中，各个开关管Q1-Q6的驱动波形如附图12所示。
上述逆变器电路相比现有技术，其能够有效避免直流端产生高频共模电压，抑制了共模电流的产生，降低了电磁干扰，提高逆变器的效率，在提供有功功率的同时，可以根据要求提供可调的无功功率。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无功功率可调的逆变器，连接在光伏发电并网系统的光伏面板和电网之间，其特征在于：所述的无功功率可调的逆变器包括六个带有续流体二极管的开关管，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管，所述的第一开关管、所述的第二开关管、所述的第三开关管相串联并连接于所述的光伏面板的正负极之间，所述的第四开关管、所述的第六开关管相串联并连接于所述的光伏面板的正负极之间，所述的第五开关管连接于所述的第二开关管和所述的第三开关管的共同端与所述的第四开关管和所述的第六开关管的共同端之间，所述的第一开关管和所述的第二开关管的共同端、所述的第四开关管和所述的第六开关管的共同端与所述的电网相连接构成回路。
2.根据权利要求1所述的无功功率可调的逆变器，其特征在于：所述的无功功率可调的逆变器还包括连接于所述的光伏面板的正负极之间的电容。
3.根据权利要求2所述的无功功率可调的逆变器，其特征在于：所述的电容为电解电容。
4.根据权利要求1所述的无功功率可调的逆变器，其特征在于：所述的无功功率可调的逆变器还包括第一电感和第二电感，所述的第一开关管和所述的第二开关管的共同端经过所述的第一电感连接至所述的电网，所述的第四开关管和所述的第六开关管的共同端经过所述的第二电感连接至所述的电网。
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2015
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