【技术实现步骤摘要】
扩展多电平升压逆变拓扑及调制方法
本专利技术涉及电能变换与新能源发电领域，具体的说，涉及了一种扩展多电平升压逆变拓扑及调制方法。
技术介绍
多电平逆变拓扑由于拥有更多的输出电平数量，可以减小输出波形的总谐波畸变，进而提高输出电能质量，缩小滤波器尺寸，被广泛应用于分布式光伏发电等新能源领域。传统的多电平逆变拓扑主要分为中点钳位型、飞跨电容型和级联H桥型三类。其中，中点钳位型和飞跨电容型逆变拓扑存在拓扑结构复杂、电容电压不易平衡等缺点；级联H桥型逆变拓扑虽然具有模块化结构简单、输出控制容易等优点，但随着输出电平数量的增加，需要大量的隔离直流电源，一定程度上限制了它们在工程中的应用。除此之外，考虑到在分布式光伏发电系统中，单个光伏电池组件的输出电压一般较低，且传统的电压源逆变拓扑一般为降压型逆变拓扑。因此，为了得到较高的交流输出电压，通常采用先前端DC-DC升压、再后端DC-AC的双级式变换结构。但是这种双级式的变换结构整体效率不高，且一定程度上增加了系统体积和总体成本。为了适应新能源领域的发展需求，克服传统多电平...
【技术保护点】
1.一种扩展多电平升压逆变拓扑，其特征在于：包括半桥Ⅰ、半桥Ⅱ和扩展开关电容电路；/n所述半桥Ⅰ包括开关管S
【技术特征摘要】
1.一种扩展多电平升压逆变拓扑，其特征在于：包括半桥Ⅰ、半桥Ⅱ和扩展开关电容电路；
所述半桥Ⅰ包括开关管S1与开关管S2，所述半桥Ⅱ包括开关管S3与开关管S4；所述扩展开关电容电路包括开关电容基础模块和至少一级开关电容子模块；所述开关电容基础模块包括开关管S12、开关管S0、二极管D1和电解电容C1，所述开关电容子模块包括开关管Si1、开关管Si2、二极管Di和电解电容Ci，(i＝2，3，……，n)；
其中，所述半桥Ⅰ的开关管S1的集电极与所述开关电容基础模块的二极管D1的阴极相连接，所述开关管S1的发射极与所述开关管S2的集电极相连接；所述开关管S2的发射极与直流输入电源Vdc的负极相连接；
所述半桥Ⅱ的开关管S3的集电极与所述电解电容Ci的阳极相连接，所述开关管S3的发射极与所述开关管S4的集电极相连接；所述开关管S4的发射极与所述直流输入电源Vdc的负极相连接；
所述开关电容基础模块的开关管S12的发射极与所述电解电容C1的阴极和所述二极管Di的阳极相连接，所述开关管S12的集电极分别与所述直流输入电源Vdc的正极和所述二极管D1的阳极相连接；所述开关管S0的集电极分别与所述开关管Sn2的发射极、所述电解电容Ci的阴极和所述二极管Di的阴极相连接，所述开关管S0的发射极分别与所述直流输入电源Vdc的负极、所述开关管S2的发射极和所述开关管S4的发射极相连接；所述二极管D1的阴极分别与所述开关管Si1的集电极和所述电解电容Ci的阳极相连接；所述电解电容C1的阳极分别连接所述开关管Si1的发射极和所述开关管Si2的集电极相连接；
所述开关电容子模块的开关管Si1的集电极与所述电解电容Ci的阳极相连接，所述开关管Si1的发射极与所述开关管Si2的集电极相连接；所述开关管Si2的发射极与所述电解电容Ci的阴极和所述二极管Di的阴极相连接。
2.根据权利要求1所述的扩展多电平升压逆变拓扑，其特征在于：所述扩展多电平升压逆变拓扑包括至少两个开关电容子模块；按照与开关电容基础模块的位置关系，将相邻的两个开关电容子模块设置为前级开关电容子模块和后级开关电容子模块；
前级开关电容子模块的开关管Si1的集电极与后级开关电容子模块的开关管S(i+1)1的集电极相连接；前级开关电容子模块的电解电容Ci的阳极分别与后级开关电容子模块的S(i+1)1的发射电极和S(i+1)2的集电极相连接；前级开关电容子模块的二极管Di的阴极与后级开关电容子模块的二极管D(i+1)的阳极相连接。
3.一种扩展多电平升压逆变拓扑调制方法，其特征在于：通过驱动信号，控制权利要求1或2所述的扩展多电平升压逆变拓扑工作在2n+3种模态，输出2n+3种电平：0、±Vdc、±2Vdc、……、±(n+1)Vdc；其中，n为开关电容子模块的级数。
4.根据权利要求3所述的调制方法，其特征在于，配置3级开关电容子模块时，所述扩展多电平升压逆变拓扑工作在9种模态：
模态1：开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：王要强，王凯歌，陈天锦，秦明，王克文，梁军，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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