本实用新型专利技术属于微电网技术领域，公开了一种带有无功补偿器的并网逆变电路及逆变器，逆变电路包括无功补偿器和三相并网逆变单元；三相并网逆变单元连接直流源，输出侧设置第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端；第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端均并联无功补偿器后连接电网；逆变器包括电压传感器、DSP芯片、PWM控制器和并网逆变电路，电压传感器一端与第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端均连接，另一端依次连接DSP芯片和PWM控制器，PWM控制器与无功补偿器连接。通过三相并网逆变单元将直流电流转换为矩形电流，通过无功补偿器消除矩形电流的谐波，最终在电网频率下进行开关操作，完成并网逆变，降低开关损耗，减小交流电感体积。减小交流电感体积。减小交流电感体积。
【技术实现步骤摘要】
一种带有无功补偿器的并网逆变电路及逆变器
[0001]本技术属于微电网
，涉及一种带有无功补偿器的并网逆变电路及逆变器。
技术介绍
[0002]光伏发电技术已经越来越成熟，被广泛应用于多种场合，为了充分利用能源，需将其并联到电网上，在城市中，商业规模的光伏系统包括企业办公楼、医院和等场所，这些系统通常采用多串逆变器，额定功率为10KW到60KW不等，因此，要求这些场合的逆变器满足高功率密度、高效率、低成本、小体积等要求。
[0003]目前，减小无源器件体积的方法之一是提高逆变器的开关频率。由于高频开关会导致开关功率损耗增大，人们提出了各种软开关技术。如零电压开关方法，是通过调整开关频率来迫使变换器电流在每个开关周期中都有一个过零，而不需要任何附加的谐振电路；但是，在这种情况下，较大的电流在变换器及其滤波电容器中激荡，峰值电流可达栅极电流的两倍或更高，对变换器不利。还有人提出使用SiC器件的高频开关，这种方法虽然提高了开关性能，但随着开关频率的进一步提高，电感会出现铁芯损耗，进而电感损耗限制了其适用的开关频率。
[0004]同时，多电平逆变器在应用时也要求减小交流电感的尺寸，在相同的等效开关频率和电流纹波条件下，两电平逆变器所需的电感大小是单电平的一半，但在低压应用中会造成较大的有功损耗。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术中开关损耗大、逆变器体积大的缺点，提供一种带有无功补偿器的并网逆变电路及逆变器。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本技术一方面，一种带有无功补偿器的并网逆变电路，包括无功补偿器和三相并网逆变单元；三相并网逆变单元输入侧连接直流源，输出侧设置第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端；第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端均与无功补偿器并联。
[0008]本技术并网逆变电路进一步的改进在于：
[0009]所述无功补偿器包括电容C1、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管 S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S6、电感L1、电感L2和电感L3；电容C1一端连接第一开关管S1的漏极，另一端连接第二开关管S2的源极；第一开关管S1的漏极连接第三开关管S3的漏极，第一开关管S1的源极连接第二开关管S2的漏极，第三开关管S3的源极连接第四开关管S4的漏极，第四开关管S4的源极与第二开关管S2的源极和第六开关管S6的源极均连接，第五开关管S5的漏极连接第三开关管S3的漏极，第五开关管S5的源极连接第六开关管S6的漏极，电感L1一端连接第一开关管S1源极，电感L1一端连接第一开关管S1与第二开关管S2的连接
线，另一端连接第一相输出端，电感L2一端连接第三开关管S3与第四开关管S4的连接线，另一端连接第二相输出端，电感L3一端连接第五开关管S5与第六开关管S6的连接线，另一端连接第三相输出端。
[0010]所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S6均为MOSFET开关管。
[0011]所述三相并网逆变单元包括DC
‑
DC变换器和三相逆变器；DC
‑
DC变换器的输入端连接直流电源，输出端连接三相逆变器的输入端，第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端设置在三相逆变器的输出端。
[0012]所述DC
‑
DC变换器包括第十三开关管S
13
、第十四开关管S
14
和电感L
dc
；电感L
dc
一端连接直流源的正极，另一端连接第十三开关管S
13
的源极和第十四开关管S
14
的漏极，第十三开关管S
13
的漏极和第十四开关管S
14
的源极均与三相逆变器的输入端连接，第十四开关管S
14
的源极与直流源的负极连接。
[0013]所述三相逆变器包括电容C2、电感L
f1
、电感L
f2
、电感L
f3
、第七开关管S7、第八开关管S8、第九开关管S9、第十开关管S
10
、第十一开关管S
11
和第十二开关管S
12
；电容C2一端连接第七开关管S7的漏极和第九开关管S9的漏极，另一端连接第八开关管S8的源极和第十开关管S
10
的源极；第九开关管S9的源极连接第十开关管S
10
的漏极，第九开关管S9和第十开关管S
10
的连接线上设置第一相输出端；第十一开关管S
11
的漏极与第九开关管S9的漏极和第七开关管S7的漏极均连接；第十一开关管S
11
的源极与第十二开关管S
12
的漏极连接，第十一开关管 S
11
和第十二开关管S
12
的连接线上设置第二相输出端；第十二开关管S
12
的源极与第十开关管S
10
的源极和第八开关管S8的源极均连接；第七开关管S7的源极连接第八开关管S8的漏极，第七开关管S7和第八开关管S8的连接线上设置第三相输出端，电感L
f1
、电感L
f2
和电感L
f3
的一端分别连接第七相输出端、第八相输出端和第九相输出端，另一端均用于连接电网。
[0014]所述第十三开关管S
13
、第十四开关管S
14
、第七开关管S7、第八开关管S8、第九开关管S9、第十开关管S
10
、第十一开关管S
11
和第十二开关管S
12
均为 MOSFET开关管。
[0015]还包括电容C3、电容C4、电容C5、电阻R1、电阻R2和电阻R3；电容C3、电容C4和电容C5的一端分别连接第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端，另一端分别连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的一端，电阻R1、电阻R2和电阻R3的另一端两两互联。
[0016]本技术另一方面，一种带有无功补偿器的并网逆变器，包括电压传感器、 DSP芯片、PWM控制器和上述的并网逆变电路；电压传感器一端与第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端均连接，另一端依次连接DSP芯片和PWM控制器，PWM控制器与无功补偿器连接。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术带有无功补偿器的并网逆变电路，通过设置三相并网逆变单元将输入的直流电流转换为矩形电流，设置无功补偿器，无功补偿器能够消除矩形电流中的谐波，避免产生电网谐振过流，以及由其引起的设备过电压等问题；然后在电网中进行开关操作，完成并网逆变，由于逆变电路的开关频率和电网频率相等，可以减小其开关损耗；并且，由于补偿电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有无功补偿器的并网逆变电路，其特征在于，包括无功补偿器(1)和三相并网逆变单元(2)；三相并网逆变单元(2)输入侧连接直流源，输出侧设置第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端；第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端均与无功补偿器(1)并联。2.根据权利要求1所述的带有无功补偿器的并网逆变电路，其特征在于，所述无功补偿器(1)包括电容C1、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S6、电感L1、电感L2和电感L3；电容C1一端连接第一开关管S1的漏极，另一端连接第二开关管S2的源极；第一开关管S1的漏极连接第三开关管S3的漏极，第一开关管S1的源极连接第二开关管S2的漏极，第三开关管S3的源极连接第四开关管S4的漏极，第四开关管S4的源极与第二开关管S2的源极和第六开关管S6的源极均连接，第五开关管S5的漏极连接第三开关管S3的漏极，第五开关管S5的源极连接第六开关管S6的漏极，电感L1一端连接第一开关管S1源极，电感L1一端连接第一开关管S1与第二开关管S2的连接线，另一端连接第一相输出端，电感L2一端连接第三开关管S3与第四开关管S4的连接线，另一端连接第二相输出端，电感L3一端连接第五开关管S5与第六开关管S6的连接线，另一端连接第三相输出端。3.根据权利要求2所述的带有无功补偿器的并网逆变电路，其特征在于，所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5和第六开关管S6均为MOSFET开关管。4.根据权利要求1所述的带有无功补偿器的并网逆变电路，其特征在于，所述三相并网逆变单元(2)包括DC
‑
DC变换器(3)和三相逆变器(4)；DC
‑
DC变换器(3)的输入端连接直流电源，输出端连接三相逆变器(4)的输入端，第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端设置在三相逆变器(4)的输出端。5.根据权利要求4所述的带有无功补偿器的并网逆变电路，其特征在于，所述DC
‑
DC变换器(3)包括第十三开关管S
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、第十四开关管S
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和电感L
dc
；电感L
dc
一端连接直流源的正极，另一端连接第十三开关管S
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的源极和第十四开关管S
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的漏极，第十三开关管S
13
的漏极和第十四开关管S
14
的源极均与三相逆变器的输入端连接，第十四开关管S
14
的源极与直流源的负极连接。6.根据权利要求5所述的带有无功补偿器的并网逆变电路，其特征在于，所述三相逆变器(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈景文，张文倩，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：
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