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一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器制造技术

技术编号:15086676 阅读:151 留言:0更新日期:2017-04-07 16:35
本实用新型专利技术提供一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,将单相光伏并网逆变器输出端的共模电压为恒定值,在保证对地漏电流很小的同时,使得单相光伏并网逆变器对电网侧的谐波污染最小。本实用新型专利技术既解决了传统逆变器的不足,又可以在一定程度上发挥非隔离型光伏并网逆变器损耗低、性能好的优势。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏并网逆变器
,特别是一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器
技术介绍
传统的逆变器一般包括在逆变器输出端接入一个工频变压器和在逆变器输入端接一个高频变压器两种,虽然这两种结构都能实现电气隔离,但是工频变压器的加入会增加逆变器的体积、重量、成本,且不便于运输安装;而高频变压器的加入会引起由多级结构造成的效率低下问题,还会引发高频电磁干扰。为了克服这些缺陷,国外一些专家提出了一些无变压器光伏并网逆变器的系统。由于没有变压器的存在,大大提高了系统效率、降低了体积,但同时也带来了其他安全问题。所以,一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,既解决了传统逆变器的不足,又可以在一定程度上发挥非隔离型光伏并网逆变器的优势。光伏阵列与电网之间缺少电气隔离,而光伏阵列和地之间存在寄生电容,因此在寄生电容上会产生很大的工频与高频电压波动,这种电压波动会在由寄生电容、光伏阵列、逆变器、滤波元件和电网组成的共模谐振回路中产生漏电流,接地漏电流增大了电网电流谐波和系统损耗,并产生了较强的辐射电磁干扰,更严重的是会对人身安全构成重大威胁。传统的非隔离型光伏并网逆变器有高频变化的共模电压,因此会产生很大的漏电流,该拓扑结构不适用于非隔离型光伏并网逆变系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,能够解决无变压器型光伏并网逆变器在电路拓扑结构和开关管调制方式选择不当而引起的共模电压不能恒定,进而导致漏电流过大危及人身安全的问题,为了解决这个问题。为解决上述技术问题,本技术所采用的技术方案是:一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,包括光伏阵列模块和电网,所述光伏阵列模块的正极输出端同时连接第一电解电容的正极、第一开关管的漏极、第四快恢复二极管的阴极、第三快恢复二极管的阴极、第二开关管的漏极,第一开关管的源极同时连接第一快恢复二极管的阴极、第五快恢复二极管的阴极、第一互耦电感的上电感的同名端,第四快恢复二极管的阳极同时连接第四开关管的漏极、第六开关管的漏极、第二互耦电感的上电感的同名端,第三快恢复二极管的阳极同时连接第三开关管的漏极、第一互耦电感的下电感的异名端,第五开关管的源极连接第五快恢复二极管的阳极、漏极连接第一互耦电感的下电感的异名端和第三快恢复二极管的阳极,第六快恢复二极管的阳极连接第六开关管的源极,第六快恢复二极管的阴极连接第二快恢复二极管的阴极和第二开关管的源极以及第二互耦电感的下电感的异名端,第一互耦电感上电感的异名端同时连接第二互耦电感的上电感的异名端、第二电解电容的正极以及电网电压的一端,第一互耦电感的下电感的同名端同时连接第二互耦电感的下电感的同名端、第二电解电容的负极以及电网的另一端,光伏阵列模块的负极输出端同时连接第一电解电容的负极、第一快恢复二极管的阳极、第四开关管的源极、第三开关管的源极、第二快恢复二极管的阳极。优选的,所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管为电力场效应晶体管MOSFET或绝缘栅双极晶体管IGBT。本技术提供一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,将单相光伏并网逆变器输出端的共模电压为恒定值,在保证对地漏电流很小的同时,使得单相光伏并网逆变器对电网侧的谐波污染最小。本技术既解决了传统逆变器的不足,又可以在一定程度上发挥非隔离型光伏并网逆变器损耗低、性能好的优势。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明:图1为本技术的结构示意图;图2为本技术开关管的控制原理图;图3A为本技术电网电压为正半周期时功率传输阶段的电流流向示意图;图3B为本技术电网电压为正半周期时续流阶段的电流流向示意图;图3C为本技术电网电压为负半周期时功率传输阶段的电流流向示意图;图3D为本技术所述的电网电压为负半周期时续流阶段的电流流向示意图;图4为本技术并网电流、并网电压、输出电压、共模电压和漏电流的波形图;图5为本技术并网谐波分析波形图;图6为本技术使用时的光伏系统结构图。具体实施方式如图1所示,一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,包括光伏阵列模块Vpv和电网Vgrid,所述光伏阵列模块Vpv的正极输出端同时连接第一电解电容Cdc的正极、第一开关管S1的漏极、第四快恢复二极管D4的阴极、第三快恢复二极管D3的阴极、第二开关管S2的漏极,第一开关管S1的源极同时连接第一快恢复二极管D1的阴极、第五快恢复二极管D5的阴极、第一互耦电感L1的上电感的同名端,第四快恢复二极管D4的阳极同时连接第四开关管S4的漏极、第六开关管S6的漏极、第二互耦电感L2的上电感的同名端,第三快恢复二极管D3的阳极同时连接第三开关管S3的漏极、第一互耦电感L1的下电感的异名端,第五开关管S5的源极连接第五快恢复二极管D5的阳极、漏极连接第一互耦电感L1的下电感的异名端和第三快恢复二极管D3的阳极,第六快恢复二极管D6的阳极连接第六开关管S6的源极,第六快恢复二极管D6的阴极连接第二快恢复二极管D2的阴极和第二开关管S2的源极以及第二互耦电感L2的下电感的异名端,第一互耦电感L1上电感的异名端同时连接第二互耦电感L2的上电感的异名端、第二电解电容Co的正极以及电网电压Vgrid的一端,第一互耦电感L1的下电感的同名端同时连接第二互耦电感L2的下电感的同名端、第二电解电容Co的负极以及电网Vgrid的另一端,光伏阵列模块Vpv的负极输出端同时连接第一电解电容Cdc的负极、第一快恢复二极管D1的阳极、第四开关管S4的源极、第三开关管S3的源极、第二快恢复二极管D2的阳极。本技术的调制方法如图2所示,在电网电压为正半周期时,控制逆变器工作在功率传输模态和续流状态,所述的功率传输模态的控制信号为S(1,2,3,4,5,6)={101010本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,包括光伏阵列模块(Vpv)和电网(Vgrid),其特征在于:所述光伏阵列模块(Vpv)的正极输出端同时连接第一电解电容(Cdc)的正极、第一开关管(S1)的漏极、第四快恢复二极管(D4)的阴极、第三快恢复二极管(D3)的阴极、第二开关管(S2)的漏极,第一开关管(S1)的源极同时连接第一快恢复二极管(D1)的阴极、第五快恢复二极管(D5)的阴极、第一互耦电感(L1)的上电感的同名端,第四快恢复二极管(D4)的阳极同时连接第四开关管(S4)的漏极、第六开关管(S6)的漏极、第二互耦电感(L2)的上电感的同名端,第三快恢复二极管(D3)的阳极同时连接第三开关管(S3)的漏极、第一互耦电感(L1)的下电感的异名端,第五开关管(S5)的源极连接第五快恢复二极管(D5)的阳极、漏极连接第一互耦电感(L1)的下电感的异名端和第三快恢复二极管(D3)的阳极,第六快恢复二极管(D6)的阳极连接第六开关管(S6)的源极,第六快恢复二极管(D6)的阴极连接第二快恢复二极管(D2)的阴极和第二开关管(S2)的源极以及第二互耦电感(L2)的下电感的异名端,第一互耦电感(L1)的上电感的异名端同时连接第二互耦电感(L2)的上电感的异名端、第二电解电容(Co)的正极以及电网电压(Vgrid)的一端,第一互耦电感(L1)的下电感的同名端同时连接第二互耦电感(L2)的下电感的同名端、第二电解电容(Co)的负极以及电网(Vgrid)的另一端,光伏阵列模块(Vpv)的负极输出端同时连接第一电解电容(Cdc)的负极、第一快恢复二极管(D1)的阳极、第四开关管(S4)的源极、第三开关管(S3)的源极、第二快恢复二极管(D2)的阳极。...

【技术特征摘要】
1.一种低漏电流的单相无变压器型光伏并网逆变器,包括光伏阵列模块(Vpv)和电网(Vgrid),其特征在于:所述光伏阵列模块(Vpv)的正极输出端同时连接第一电解电容(Cdc)的正极、第一开关管(S1)的漏极、第四快恢复二极管(D4)的阴极、第三快恢复二极管(D3)的阴极、第二开关管(S2)的漏极,第一开关管(S1)的源极同时连接第一快恢复二极管(D1)的阴极、第五快恢复二极管(D5)的阴极、第一互耦电感(L1)的上电感的同名端,第四快恢复二极管(D4)的阳极同时连接第四开关管(S4)的漏极、第六开关管(S6)的漏极、第二互耦电感(L2)的上电感的同名端,第三快恢复二极管(D3)的阳极同时连接第三开关管(S3)的漏极、第一互耦电感(L1)的下电感的异名端,第五开关管(S5)的源极连接第五快恢复二极管(D5)的阳极、漏极连接第一互耦电感(L1)的下电感的异名端和第三快恢复二极管(D3)的阳极,第六快恢复二极管(D6)的阳极连接第六开关管(S6)的源极...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈小艳司新放叶青峰晋贞贞胡康冯晓裕
申请(专利权)人:三峡大学
类型:新型
国别省市:湖北;42

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