光伏逆变系统及其运行控制方法技术方案

本申请涉及一种光伏逆变系统及其运行控制方法，采用独立的光伏直流电源作为光伏逆变系统的输入，第一单相非隔离双降压逆变电路和第二单相非隔离双降压逆变电路分别对应连接有一光伏直流电源，形成一种非隔离式的光伏逆变系统。单相非隔离双降压逆变电路的输入端与光伏直流电源之间不需要额外的开关器件接入，控制器结合无需死区矢量的电压矢量调制策略，即可使光伏逆变系统维持低漏电流运行状态，有效抑制共模电流的产生。通过上述方案得到的光伏逆变系统，不仅具备非隔离逆变器系统重量和体积小、功率密度和效率高、低成本的优点，还能有效抑制共模电流的产生，保证输出电能的质量和减少电磁干扰的产生，具有较强的工作可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
光伏逆变系统及其运行控制方法


[0001]本申请涉及电网供电
，特别是涉及一种光伏逆变系统及其运行控制方法。

技术介绍

[0002]光伏发电是指利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式，由于其清洁、无污染等优点，成为实现“双碳”目标的重要组成部分。其中，光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心组件，能够将光伏发电产生的直流电能转换为合适的交流电能，为用电器件进行供电。目前，根据有无工频隔离变压器分类，光伏并网逆变器主要分为隔离型逆变器和非隔离型逆变器。
[0003]隔离型逆变器中采用工频隔离可以起到减小注入电网中的直流分量和升高输出电压的作用，但是工频变压器会增加了系统的体积、重量、成本及系统损耗，导致光伏发电系统效率较低，功率密度较小；非隔离逆变器虽然可以减小系统重量和体积，增大功率密度，具有高效率和低成本的优点。但是，非隔离逆变器缺少工频隔离变压器将光伏阵列与交流电网隔离，光伏阵列、交流电网、大地以及光伏阵列与大地的寄生电容将会构成共模回路；当寄生电容两端电压呈高频变化时，系统将产生高频共模漏电流，降低输出电能质量，同时产生电磁干扰，甚至危及人身安全。因此，传统的光伏并网逆变器仍存在工作可靠性差的缺点。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统的光伏并网逆变器工作可靠性差的问题，提供一种光伏逆变系统及其运行控制方法。
[0005]一种光伏逆变系统，包括：第一光伏直流电源；第二光伏直流电源；第一单相非隔离双降压逆变电路，所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第一光伏直流电源，所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端和第二输出端分别连接并网电路；第二单相非隔离双降压逆变电路，所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第二光伏直流电源，所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端和所述并网电路，所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端连接所述并网电路；控制器，所述第一单相非隔离双降压逆变电路和所述第二单相非隔离双降压逆变电路的控制端分别连接所述控制器，所述控制器用于通过无需死区矢量的电压矢量调制方法，控制所述第一单相非隔离双降压逆变电路和所述第二单相非隔离双降压逆变电路运行，以使所述光伏逆变系统维持低漏电流运行；并网电路，用于连接外部交流负载，为外部交流负载提供交流电能。
[0006]在一个实施例中，光伏逆变系统还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第
一端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和所述第一光伏直流电源，所述第一电容的第二端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端和所述第一光伏直流电源，所述第二电容的第一端连接所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和所述第二光伏直流电源，所述第二电容的第二端连接所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端和所述第二光伏直流电源。
[0007]在一个实施例中，所述并网电路包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容的第一端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端和外部交流负载，所述第一滤波电容的第二端连接所述第二滤波电容的第一端，且公共端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端和所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端，所述第二滤波电容的第二端连接所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端和外部交流负载，所述第二滤波电容的第二端接地。
[0008]在一个实施例中，所述第一单相非隔离双降压逆变电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关装置、第二开关装置、第三开关装置、第四开关装置、第一桥臂电感和第二桥臂电感；所述第一开关装置、所述第二开关装置、所述第三开关装置和所述第四开关装置的控制端分别连接所述控制器，所述第一开关装置的第一端作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端，所述第一开关装置的第二端连接所述第一桥臂电感的第一端和所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端，所述第一桥臂电感的第二端作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端，所述第二开关装置的第一端连接所述第一二极管的阳极，所述第二开关装置的第二端连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第一桥臂电感的第二端，所述第三开关装置的第一端连接所述第一开关装置的第一端，所述第三开关装置的第二端连接所述第二桥臂电感的第一端和所述第三二极管的阴极，所述第二桥臂电感的第二端作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端，所述第三二极管的阳极连接所述第二开关装置的第一端和所述第四开关装置的第一端，所述第四开关装置的第二端连接所述第四二极管的阴极，所述第四二极管的阳极连接所述第二桥臂电感的第二端。
[0009]在一个实施例中，所述第二单相非隔离双降压逆变电路包括第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第五开关装置、第六开关装置、第七开关装置、第八开关装置、第三桥臂电感和第四桥臂电感；所述第五开关装置、所述第二六开关装置、所述第七开关装置和所述第八开关装置的控制端分别连接所述控制器，所述第五开关装置的第一端作为所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端，所述第五开关装置的第二端连接所述第三桥臂电感的第一端和所述第五二极管的阴极，所述第五二极管的阳极作为所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端，所述第三桥臂电感的第二端作为所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端，所述第六开关装置的第一端连接所述第五二极管的阳极，所述第六开关装置的第二端连接所述第六二极管的阴极，所述第六二极管的阳极连接所述第三桥臂电感的第二端，所述第七开关装置的第一端连接所述第五开关装置的第一端，所述第七开关装置的第二端连接所述第四桥臂电感的第一端和所述第七二极管的阴极，所述第四桥臂电感的第二端作为所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端，所述第七二极管的阳极连接所述第六开关装置的第一端和所述第八开关装置的第一端，所
述第八开关装置的第二端连接所述第八二极管的阴极，所述第八二极管的阳极连接所述第四桥臂电感的第二端。
[0010]在一个实施例中，所述第一光伏直流电源与所述第一单相非隔离双降压逆变电路的数量相同且均为两个以上，和/或所述第二光伏直流电源与所述第二单相非隔离双降压逆变电路的数量相同且均为两个以上。
[0011]一种如上述光伏逆变系统的运行控制方法，包括：根据光伏逆变系统的期望电压输出值和预设电压矢量模型，分别得到所述第一单相非隔离双降压逆变电路和所述第二单相非隔离双降压逆变电路运行所需的电压矢量；根据采样周期和预设矢量作用时间模型，分别得到各所述电压矢量的矢量所用时间；根据所述电压矢量和所述矢量作用时间控制所述第一单相非隔离双降压逆变电路和所述第二单相非隔离双降压逆变电路运行。
[0012]在一个实施例中，所述根据光伏逆变系统的期望电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变系统，其特征在于，包括：第一光伏直流电源；第二光伏直流电源；第一单相非隔离双降压逆变电路，所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第一光伏直流电源，所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端和第二输出端分别连接并网电路；第二单相非隔离双降压逆变电路，所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述第二光伏直流电源，所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端和所述并网电路，所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端连接所述并网电路；控制器，所述第一单相非隔离双降压逆变电路和所述第二单相非隔离双降压逆变电路的控制端分别连接所述控制器，所述控制器用于通过无需死区矢量的电压矢量调制方法，控制所述第一单相非隔离双降压逆变电路和所述第二单相非隔离双降压逆变电路运行，以使所述光伏逆变系统维持低漏电流运行；并网电路，用于连接外部交流负载，为外部交流负载提供交流电能。2.根据权利要求1所述的光伏逆变系统，其特征在于，还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和所述第一光伏直流电源，所述第一电容的第二端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端和所述第一光伏直流电源，所述第二电容的第一端连接所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端和所述第二光伏直流电源，所述第二电容的第二端连接所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端和所述第二光伏直流电源。3.根据权利要求1所述的光伏逆变系统，其特征在于，所述并网电路包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容的第一端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端和外部交流负载，所述第一滤波电容的第二端连接所述第二滤波电容的第一端，且公共端连接所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端和所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端，所述第二滤波电容的第二端连接所述第二单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端和外部交流负载，所述第二滤波电容的第二端接地。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的光伏逆变系统，其特征在于，所述第一单相非隔离双降压逆变电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一开关装置、第二开关装置、第三开关装置、第四开关装置、第一桥臂电感和第二桥臂电感；所述第一开关装置、所述第二开关装置、所述第三开关装置和所述第四开关装置的控制端分别连接所述控制器，所述第一开关装置的第一端作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输入端，所述第一开关装置的第二端连接所述第一桥臂电感的第一端和所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输入端，所述第一桥臂电感的第二端作为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第一输出端，所述第二开关装置的第一端连接所述第一二极管的阳极，所述第二开关装置的第二端连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第一桥臂电感的第二端，所述第三开关装置的第一端连接所述第一开关装置的第一端，所述第三开关装置的第二端连接所述第二桥臂电感的第一端和所述第三二极管的阴极，所述第二桥臂电感的第二端作
为所述第一单相非隔离双降压逆变电路的第二输出端，所述第三二极管的阳极连接所述第二开关装置的第一端和所述第四开关装置的第一端，所述第四开关装置的第二端连接所述第四二极管的阴极，所述第四二极管的阳极连接所述第二桥臂电感的第二端。5.根据权利要求4所述的光伏逆变系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊丽娟，李鸿鑫，安宇，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：