一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法技术

本发明专利技术公开了一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法，该逆变拓扑电路包括直流电流源;六个开关器件；六个二极管，其分别反向并联于六个开关器件的两端；第七二极管；第八二极管；第一电感的第一端连接于第一开关器件的第二端；第二电感的第一端连接于第二开关器件的第二端，第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电；在市电电压为正半周时，第三开关器件持续导通，第一开关器件与第六开关器件的工作状态相同，第一开关器件与第四开关器件互补工作；在市电电压为负半周时，第四开关器件持续导通，第二开关器件与第五开关器件的工作状态相同，第二开关器件与第三开关器件互补工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术中涉及了。
技术介绍
逆变拓扑电路是一种高效的逆变拓扑，用于光伏逆变器可以实现PV直流电到AC 交流电能的转化，实现太阳能的并网发电。目前在该逆变电路的控制方法主要目标是满足 输出功率因数为I的要求，即通过锁相使逆变输出电流和电网电压达到同相位和同频率， 逆变器输出PF值为I，全部输出有功功率，不输出无功功率。例如如图1所示，H6逆变拓扑电路具体结构为逆变桥臂I由开关器件S1、S3、S5 连接构成，逆变桥臂2由开关器件S2、S4、S6连接构成，并有二极管D7、D8。S3与S5连接 点、S4与S6连接点分别为逆变桥交流输出点。其中S1、S6为一对高频开关管，S2、S5为一 对高频开关管，S3、S4为低频开关管，工作频率为工频。现有控制方法当市电电压正半周 (交流市电电压为正电压)，控制器输出高频驱动Gl和G6，开关器件S1、S6高频开关工作， G4低频驱动导通，开关器件S4低频工作(市电正半周持续导通，市电负半周持续关断)。当 市电电压负半周(交流市电电压为负电压)，控制器输出高频驱动G2和G5，开关器件S2、S5 高频开关工作，G3低频驱动导通，开关器件S3低频工作(市电正半周持续关断，市电负半周 持续导通)。以上驱动方案在逆变器输出功率因素为I的情况下，可以较好的工作运行，输出 电流的PF值、THDI，系统稳定性等能满足要求。但在需要该逆变器满足输出无功功率，并达 到一定无功功率调节精度使，该驱动方案则有弊端。由附图2中可以看出，当逆变器输出无 功功率时，逆变输出电流波形畸变，THDI, PF值等参数无法满足安规要求。目前，各国逆变器并网安规对于逆变器输出无功功率都有新要求，如VDE4105对 小于13. 8KVA系统，输出功率因素需要在±0.95范围内可调。对逆变器控制提出新要求。
技术实现思路
本专利技术提供了，其控制逆变拓扑电路输出 稳定的输出无功功率，输出电流波形THDI较小,对电网的影响小。达到输出功率因数可调 的目低。本专利技术公开了，该逆变拓扑电路包括 一直流电流源；六个开关器件，其分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件的第二端连接于 所述第三开关器件的第一端，所述第三开关器件的第二端连接于所述第五开关器件的第 一端，所述第一开关器件的第一端与所述第五开关器件的第二端分别连接于所述直流电流 源的两端，所述第二开关器件的第二端连接于所述第四开关器件的第一端，所述第四开关 器件的第二端连接于所述第六开关器件的第一端，所述第二开关器件的第一端与所述第六 开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端；六个二极管，其分别反向并联于所述六个开关器件的两端；一第七二极管，所述第七二极管的负极连接于所述第三开关器件的第一端，所述第 七二极管的正极连接于所述第四开关器件的第二端；一第八二极管，所述第八二极管的负极连接于第四开关器件的第一端，所述第八二极 管的正极连接于所述第三开关器件的第二端；一第一电感，所述第一电感的第一端连接于所述第三开关器件的第二端；及 一第二电感，所述第二电感的第一端连接于所述第四开关器件的第二端，所述第一电 感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电；在市电电压为正半周时，第三开关器件持续导通，第一开关器件与第六开关器件的工 作状态相同，第一开关器件与第四开关器件互补工作；在市电电压为负半周时，第四开关器件持续导通，第二开关器件与第五开关器件的工 作状态相同，第二开关器件与第三开关器件互补工作。优选地，在市电电压为正半周时，第一开关器件及第六开关器件的工作信号相同， 第一开关器件与第四开关器件的工作信号互补。优选地，在市电电压为负半周时，第二开关器件及第五开关器件的工作信号相同， 第二开关器件与第三开关器件的工作信号互补。优选地，所述直流电流源的两端并联有一电容。优选地，所述第一开关器件至第六开关器件由高频信号驱动。优选地，在市电电压为正半周时，当第一开关器件和第六开关器件导通时，电流自 第二电感流向第一电感、第三开关器件、第一开关器件、直流电流源、第六二极管直至流回 第二电感，或自第二电感流向第一电感、第八二极管、第二二极管、直流电流源、第六开关器 件直至流回第二电感；当第四开关器件导通时，电流自第二电感流向第一电感、第八二极 管、第四开关器件直至流回第二电感。优选地，在市电电压为负半周时，当第二开关器件和第五开关器件导通时，电流自 第一电感流向第二电感、第四开关器件、第二开关器件、直流电流源、第五开关器件直至流 回第一电感，或自第一电感流向第二电感、第七二极管、第一二极管、直流电流源、第五开关 器件直至流回第一电感；当第三开关器件导通时，电流自第一电感流向第二电感、第七二极 管、第三开关器件直至流回第一电感。专利技术采用以上方法，可以使逆变器很好的输出无功功率，输出电流波形质量好， THDI，PF值等参数可以很好的满足各类电网需求。附图说明附图1为本专利技术中逆变拓扑电路的结构原理示意图。附图2为现有驱动方案示意图，控制目标是输出功率因数为I。附图3为现有控制方案下，逆变器输出无功功率时，电压电流波形图。附图4为本专利技术的控制方法的驱动示意图。附图5为本专利技术在逆变器输出无功功率时，电压电流波形图。附图中L1、第一电感；L2、第二电感；S1、第一开关器件；S2、第二开关器件；S3、第 三开关器件；S4、第四开关器件；S5、第五开关器件；S6、第六开关器件；G1、第一驱动信号；G2、第二驱动信号；G3、第三驱动信号；G4、第四驱动信号；G5、第五驱动信号；G6、第六驱动 信号；VDC、直流电流源；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管； D5、第五二极管；D6、第六二极管；D7、第七二极管；D8、第八二极管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所示，本专利技术的逆变拓扑电路包括一直流电流源VD。；六个开关器件，其分别 具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件SI的第二端连接于所述第三开关器件S3的 第一端，所述第三开关器件S3的第二端连接于所述第五开关器件S5的第一端，所述第一 开关器件SI的第一端与所述第五开关器件S5的第二端分别连接于所述直流电流源Vdc的 两端，所述第二开关器件S2的第二端连接于所述第四开关器件S4的第一端，所述第四开关 器件S4的第二端连接于所述第六开关器件S6的第一端，所述第二开关器件S2的第一端与 所述第六开关器件S6的第二端分别连接于所述直流电流源VD。的两端，第一开关器件SI至 第六开关器件S6能够在接收到其驱动电路发出的驱动信号作出响应，具体的在本专利技术中， 第一开关器件SI至第六开关器件S6受高频驱动信号驱动导通，具体的，第一开关器件SI 受第一驱动信号Gl，第二开关器件S2受第二驱动信号G2驱动，第三开关器件S3受第三驱 动信号G3驱动，第四开关器件S4受第四驱动信号G4驱动，第五开关器件S5受第五驱动信 号G5驱动，第六开关器件S6受第六驱动信号G6驱动，当第一驱动信号Gl至第六驱动信号 G6为高频信号时，分别驱动第一开关器件SI至第六开关器件G2导通；六个二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法，其特征在于：该逆变拓扑电路包括?一直流电流源;?六个开关器件，其分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件的第二端连接于所述第三开关器件的第一端,所述第三开关器件的第二端连接于所述第五开关器件的第一端，所述第一开关器件的第一端与所述第五开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端，所述第二开关器件的第二端连接于所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接于所述第六开关器件的第一端，所述第二开关器件的第一端与所述第六开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端；?　　六个二极管，其分别反向并联于所述六个开关器件的两端；?一第七二极管，所述第七二极管的负极连接于所述第三开关器件的第一端，所述第七二极管的正极连接于所述第四开关器件的第二端；?　　一第八二极管，所述第八二极管的负极连接于第四开关器件的第一端，所述第八二极管的正极连接于所述第三开关器件的第二端；?　　一第一电感，所述第一电感的第一端连接于所述第三开关器件的第二端；及?　　一第二电感，所述第二电感的第一端连接于所述第四开关器件的第二端，所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电；在市电电压为正半周时，第三开关器件持续导通，第一开关器件与第六开关器件的工作状态相同，第一开关器件与第四开关器件互补工作；在市电电压为负半周时，第四开关器件持续导通，第二开关器件与第五开关器件的工作状态相同，第二开关器件与第三开关器件互补工作。...

【技术特征摘要】
1.一种逆变拓扑电路的无功功率控制方法，其特征在于该逆变拓扑电路包括一直流电流源；六个开关器件，其分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件的第二端连接于所述第三开关器件的第一端，所述第三开关器件的第二端连接于所述第五开关器件的第一端，所述第一开关器件的第一端与所述第五开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端，所述第二开关器件的第二端连接于所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接于所述第六开关器件的第一端，所述第二开关器件的第一端与所述第六开关器件的第二端分别连接于所述直流电流源的两端；六个二极管，其分别反向并联于所述六个开关器件的两端；一第七二极管，所述第七二极管的负极连接于所述第三开关器件的第一端，所述第七二极管的正极连接于所述第四开关器件的第二端；一第八二极管，所述第八二极管的负极连接于第四开关器件的第一端，所述第八二极管的正极连接于所述第三开关器件的第二端；一第一电感，所述第一电感的第一端连接于所述第三开关器件的第二端；及一第二电感，所述第二电感的第一端连接于所述第四开关器件的第二端，所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电；在市电电压为正半周时，第三开关器件持续导通，第一开关器件与第六开关器件的工作状态相同，第一开关器件与第四开关器件互补工作；在市电电压为负半周时，第四开关器件持续导通，第二开关器件与第五开关器件的工作状态相同，第二开关器件与第三开关器件互补工作。2.根据权利要求1所述的逆变拓扑电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊彦，孙耀杰，
申请(专利权)人：江苏兆伏新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：