基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器及系统技术方案

本申请实施例公开了一种基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器，包括直流电源、三相逆变桥、滤波电路、交流电网和辅助电路；辅助电路包括辅助电源、第九功率开关管以及与第九功率开关管并联的阻抗电阻、第八功率开关管以及与第八功率开关管反并联的二极管D81、第七功率开关管以及与第七功率开关管反并联的二极管D71；辅助电路还包括二极管D82、二极管D83、二极管D72和二极管D73，二极管D82和二极管D83的正极分别连接在第八功率开关管漏极，二极管D82和二极管D83的负极分别连接第八功率开关管源极；二极管D72和二极管D73的正极分别连接在第七功率开关管源极，二极管D72和二极管D73的负极分别连接在第七功率开关管漏极，从而有效抑制系统漏电流。

【技术实现步骤摘要】
基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器及系统
本申请实施例涉及逆变器
，尤其涉及基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器及系统。
技术介绍
随着分布式光伏发电系统的发展，非隔离三相光伏并网逆变器更倾向于微电网等应用场景。具有体积小、重量轻、成本低等优点的非隔离光伏非隔离三相光伏并网逆变器受到国内外的广泛关注。在实际工程中，由于非隔离光伏非隔离三相光伏并网逆变器无变压器进行电气隔离，高频开关产生的高频变化的共模电压作用在PV板与地(设备外壳)之间的杂散电容上，会引发漏电流问题，漏电流不仅会导致并网电流畸变、增加总谐波失真(THD)，还会引发电磁干扰问题，甚至危及人员和设备安全。相比二极管钳位型、级联型、飞跨电容型等三相逆变器，电压源三相全桥逆变器(B6-typeinveter，B6)因其效率高、体积小、器件少等优点广泛应用于三相光伏系统。但较大漏电流，限制了B6逆变器在无变压器光伏并网系统的应用，国内外学者为改善B6逆变器的漏电流特性，进行了深入的研究。现有技术中，在B6直流侧添加两个对称开关管构成H8结构，当系统工作在V1-V6时，S7-S8导通，当系统工作在零矢量时，S7-S8关断且S1-S6均导通，实现交直流侧隔离，从而减小共模电压。但开关管的不规则切换会造成并网电流含有较多的谐波，漏电流效果仍不理想。
技术实现思路
针对以上技术缺陷，本申请实施例提供一种基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器及系统，用于在辅助电路增加辅助电源和辅助电路增加的功率开关管反并联两个二极管，实现通过不增加系统损耗和控制难度，降低并网逆变器共模电压高频成分，从而有效抑制系统漏电流。本申请实施例第一方面提供的一种基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器，包括直流电源、三相逆变桥、滤波电路、交流电网和辅助电路，所述滤波电路分别与所述三相逆变桥和所述交流电网相连；所述辅助电路包括辅助电源、第九功率开关管以及与所述第九功率开关管并联的阻抗电阻、第八功率开关管以及与所述第八功率开关管反并联的二极管D81、第七功率开关管以及与所述第七功率开关管反并联的二极管D71；其中，所述辅助电源负极与所述直流电源负极、第八功率开关管源极分别相连，所述辅助电源正极与所述第九功率开关管漏极相连，所述第九功率开关管源极与第八功率开关管漏极相连，所述第八功率开关管漏极和所述三相逆变桥相连，所述第七功率开关管漏极和源极分别与所述直流电源正极和所述三相逆变桥相连；所述辅助电路还包括二极管D82、二极管D83、二极管D72和二极管D73，所述二极管D82和所述二极管D83的正极分别连接在所述第八功率开关管漏极，所述二极管D82和所述二极管D83的负极分别连接所述第八功率开关管源极；所述二极管D72和所述二极管D73的正极分别连接在所述第七功率开关管漏极，所述二极管D72和所述二极管D73的负极分别连接在所述第七功率开关管源极。可选地，所述三相逆变桥包括第一功率开关管、第二功率开关管和第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管，以及分别与第一功率开关管、第二功率开关管和第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管反并联的二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6；所述第一功率开关管的源极与所述第二功率开关管的漏极连接，所述第三功率开关管的源极与所述第四功率开关管的漏极连接，所述第五功率开关管的源极与所述第六功率开关管的漏极连接。可选地，所述滤波电路包括A相滤波电感La，B相滤波电感Lb，C相滤波电感Lc，A相滤波电阻Ra，B相滤波电阻Rb，C相滤波电阻Rc；所述A相滤波电感La与所述A相滤波电阻Ra连接后与交流电网Ea连接，所述B相滤波电感Lb与所述B相滤波电阻Rb连接后与交流电网Eb连接，所述C相滤波电感Lc与所述C相滤波电阻Rc连接后与交流电网Ec连接。可选地，所述二极管D1、所述二极管D2、所述二极管D3、所述二极管D4、所述二极管D5、所述二极管D6、所述二极管D71、所述二极管D72、所述二极管D73、所述二极管D81、所述二极管D82和所述二极管D83均为快速恢复二极管，且各二极管的参数相同。可选地，所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管、第八功率开关管和第九功率开关管均为金氧半场效晶体管。可选地，所述A相滤波电感La、所述B相滤波电感Lb和所述C相滤波电感Lc分别对应的电感值相等。可选地，所述A相滤波电阻Ra、所述B相滤波电阻Rb和所述C相滤波电阻Rc分别对应的阻值相等。可选地，所述低漏电流改进H8型非隔离三相并网逆变器还包括杂散电容CPV，所述杂散电容CPV分别与所述直流电源的负极和所述交流电网Ea、所述交流电网Eb和交流电网Ec的连接点连接。可选地，所述辅助电源的电动势为所述直流电源的电动势的1/4。可选地，所述交流电网包括A相交流电网、B相交流电网、C相交流电网，所述A相交流电网、所述B相交流电网和所述C相交流电网呈星型连接。本申请实施例第二方面提供的一种系统，具体地，该系统为基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网系统，其包括第一方面任意一项的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器，通过在并网逆变器增加辅助电路，其中，辅助电路包括辅助电源、第九功率开关管以及与所述第九功率开关管并联的阻抗电阻、第八功率开关管以及与所述第八功率开关管反并联的二极管81和二极管82、第七功率开关管以及与所述第七功率开关管反并联的二极管71和二极管72，从而使得并网逆变器的第一功率开关管、第三功率开关管、第五功率开关管状态为000、111、100、001、101时，并网逆变器共模电压均为直流电源的一半，从而减小并网逆变器共模电压的变化幅度、降低切换频率，达到抑制漏电流的目的。另外，本实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网系统同样具有上述效果。附图说明图1为本申请实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器的示意图；图2为本申请实施例提供的并网逆变器各功率开关管的调制策略示意图；图3为本申请实施例提供的并网逆变器与控制电路连接的电路示意图；图4为本申请实施例提供的仿真模型的三相并网电压及电流波形图；图5为本申请实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器的一个等效电路图；图6为本申请实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器的另一个等效电路图；图7为本申请实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器的另一个等效电路图；图8为本申请实施例提供的基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器的另一个等效电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器，其特征在于，包括：直流电源、三相逆变桥、滤波电路、交流电网和辅助电路，所述滤波电路分别与所述三相逆变桥和所述交流电网相连；/n所述辅助电路包括辅助电源、第九功率开关管以及与所述第九功率开关管并联的阻抗电阻、第八功率开关管以及与所述第八功率开关管反并联的二极管D81、第七功率开关管以及与所述第七功率开关管反并联的二极管D71；其中，所述辅助电源负极与所述直流电源负极、第八功率开关管源极分别相连，所述辅助电源正极与所述第九功率开关管漏极相连，所述第九功率开关管源极与第八功率开关管漏极相连，所述第八功率开关管漏极和所述三相逆变桥相连，所述第七功率开关管漏极和源极分别与所述直流电源正极和所述三相逆变桥相连；/n所述辅助电路还包括二极管D82、二极管D83、二极管D72和二极管D73，所述二极管D82和所述二极管D83的正极分别连接在所述第八功率开关管漏极，所述二极管D82和所述二极管D83的负极分别连接所述第八功率开关管源极；所述二极管D72和所述二极管D73的正极分别连接在所述第七功率开关管漏极，所述二极管D72和所述二极管D73的负极分别连接在所述第七功率开关管源极。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于辅助电源低漏电流非隔离三相光伏并网逆变器，其特征在于，包括：直流电源、三相逆变桥、滤波电路、交流电网和辅助电路，所述滤波电路分别与所述三相逆变桥和所述交流电网相连；
所述辅助电路包括辅助电源、第九功率开关管以及与所述第九功率开关管并联的阻抗电阻、第八功率开关管以及与所述第八功率开关管反并联的二极管D81、第七功率开关管以及与所述第七功率开关管反并联的二极管D71；其中，所述辅助电源负极与所述直流电源负极、第八功率开关管源极分别相连，所述辅助电源正极与所述第九功率开关管漏极相连，所述第九功率开关管源极与第八功率开关管漏极相连，所述第八功率开关管漏极和所述三相逆变桥相连，所述第七功率开关管漏极和源极分别与所述直流电源正极和所述三相逆变桥相连；
所述辅助电路还包括二极管D82、二极管D83、二极管D72和二极管D73，所述二极管D82和所述二极管D83的正极分别连接在所述第八功率开关管漏极，所述二极管D82和所述二极管D83的负极分别连接所述第八功率开关管源极；所述二极管D72和所述二极管D73的正极分别连接在所述第七功率开关管漏极，所述二极管D72和所述二极管D73的负极分别连接在所述第七功率开关管源极。


2.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征在于，所述三相逆变桥包括第一功率开关管、第二功率开关管和第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管，以及分别与第一功率开关管、第二功率开关管和第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管反并联的二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6；
所述第一功率开关管的源极与所述第二功率开关管的漏极连接，所述第三功率开关管的源极与所述第四功率开关管的漏极连接，所述第五功率开关管的源极与所述第六功率开关管的漏极连接。


3.根据权利要求2所述的并网逆变器，其特征在于，所述滤波电路包括A相滤波电感La，B相滤波电感Lb，C相滤波电感Lc，A相滤波电阻Ra，B相滤波电阻Rb，C相滤波电阻Rc；
所述A...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林，赵鹏程，蹇治权，韩璐，李平原，邱存勇，王洋，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51