The invention discloses a voltage mutual clamping transformer free single-phase photovoltaic inverter, which comprises a storage energy divider unit, a power inverter unit, a mixed clamp unit and a filter unit. The present invention when the inverter works, is composed of five power switches with coordinated action of anti parallel diode, with six diodes, the inverter output is zero when the AC side of wheeling, and the common mode voltage clamp DC input voltage to the 1/2, to ensure that the whole cycle of common mode voltage constant, so as to realize the completely to eliminate the common mode current, voltage and need only half bridge type circuit. At the same time, the invention adopts unipolar pulse width modulation, the output current ripple is small, reducing the size and quality of the filter, and reduce the loss of magnetic components; switching period switch times less, reduce the switching losses, so the output efficiency of the inverter with high efficiency, can get up to 98% of the inverter efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种电压混合钳位的无变压器型单相光伏逆变器
本专利技术属于电力电子
,具体涉及一种电压混合钳位的无变压器型单相光伏逆变器。
技术介绍
如今,能源枯竭与环境污染问题日益严重,各种新能源的开发利用愈来愈受到重视。太阳能作为当前最为清洁、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一,其光伏利用受到了世界各国的普遍关注。而太阳能光伏发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势,在未来将得到越来越迅速的发展。逆变器作为光伏发电系统中最末一级或唯一一级能量变换装置,其效率与安全性能将直接影响整个系统的性能和投资。根据逆变器中的变压器配置情况,可以将现有的逆变器分为带工频变压器型逆变器、带高频变压器型逆变器和无变压器型逆变器。带工频变压器或高频变压器的逆变器均可以实现升压和隔离的功能,但是带工频变压器型逆变器存在体积和重量变大、价格高且安装不便的问题;带高频变压器型逆变器虽然体积和重量大大减小,但多级式的结构导致系统结构复杂,整体效率降低。而无变压器型逆变器由于其系统结构简单、效率高、体积小、成本低等优点,得到了越来越多的重视。在无变压器型光伏并网系统中,由于失去了变压器的电气隔离,光伏电池阵列与大地之间的寄生电容、光伏并网逆变器以及大地之间就会形成如图1所示共模回路。资料显示,晶硅光伏电池的平板结构与大地之间存在寄生电容约为50-150nF/kWp,其容值远大于功率器件的对地寄生电容。因此,如果系统的共模电压中存在高频脉动,那么共模回路中就会产生较大的共模漏电流。该共模漏电流不仅会引起严重的EMI问题,同时还会降低并网电流品质,并且给光伏电池维护人员的人身安全带来隐患。因此,在 ...
【技术保护点】
一种电压混合钳位的无变压器型单相光伏逆变器,其特征在于,包括:储能分压单元,用于对输入的光伏直流电压进行储能并分压;功率逆变单元,用于将所述的光伏直流电压转换为三电平直流电压;混合钳位单元,用于在功率逆变单元输出零电平时,对逆变器交流侧进行续流,并将续流中点电压钳位至光伏直流电压的二分之一;滤波单元,用于对所述的三电平直流电压进行低通滤波,从而输出正弦交流电压。
【技术特征摘要】
1.一种电压混合钳位的无变压器型单相光伏逆变器,其特征在于,包括:储能分压单元,用于对输入的光伏直流电压进行储能并分压;功率逆变单元,用于将所述的光伏直流电压转换为三电平直流电压;混合钳位单元,用于在功率逆变单元输出零电平时,对逆变器交流侧进行续流,并将续流中点电压钳位至光伏直流电压的二分之一;滤波单元,用于对所述的三电平直流电压进行低通滤波,从而输出正弦交流电压。2.根据权利要求1所述的无变压器型单相光伏逆变器,其特征在于:所述的储能分压单元包括两个输入电容Cdc1~Cdc2;其中,输入电容Cdc1的正极与光伏直流源的正极相连,输入电容Cdc1的负极与输入电容Cdc2的正极相连,输入电容Cdc2的负极与光伏直流源的负极相连。3.根据权利要求2所述的无变压器型单相光伏逆变器,其特征在于:所述的输入电容Cdc1和Cdc2均由一个电解电容组成或由多个电解电容串并联组成。4.根据权利要求1所述的无变压器型单相光伏逆变器,其特征在于:所述的功率逆变单元采用单相全桥逆变结构,其包括四个带反并二极管的功率开关管S1~S4;其中,功率开关管S1的一端与功率开关管S3的一端相连并接光伏直流源的正极,功率开关管S2的一端与功率开关管S4的一端相连并接光伏直流源的负极,功率开关管S1的另一端与功率开关管S2的另一端相连作为功率逆变单元的第一电压输出端,功率开关管S3的另一端与功率开关管S4的另一端相连作为功率逆变单元的第二电压输出端;四个功率开关管S1~S4均接收外部设备提供的开关控制信号。5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡卫丰,胥峥,周红益,胡志林,
申请(专利权)人:国网江苏省电力公司盐城供电公司,国网江苏省电力公司,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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