并网逆变器及其输出滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种并网逆变器，包括交流输出滤波单元和数据采集器、控制器，所述数据采集器用于采集三相逆变桥的输出电流，并将采集的电流数据输出至控制器；所述交流输出滤波单元中包括至少一个LC滤波器或LCL滤波器，每个LC滤波器或LCL滤波器的电感支路串联至少一个第二电感，LC滤波器的电容支路并联至少一个第二电容。本发明专利技术并网逆变器仅采用了两个开关器件就实现了组合滤波，减少了开关器件的使用数量，降低了成本。本发明专利技术提供的输出滤波方法减小了输出电流较小时的输出谐波，增大了输出电流较小时的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种并网逆变器，包括交流输出滤波单元和数据采集器、控制器，所述数据采集器用于采集三相逆变桥的输出电流，并将采集的电流数据输出至控制器；所述交流输出滤波单元中包括至少一个LC滤波器或LCL滤波器，每个LC滤波器或LCL滤波器的电感支路串联至少一个第二电感，LC滤波器的电容支路并联至少一个第二电容。本专利技术并网逆变器仅采用了两个开关器件就实现了组合滤波，减少了开关器件的使用数量，降低了成本。本专利技术提供的输出滤波方法减小了输出电流较小时的输出谐波，增大了输出电流较小时的转换效率。【专利说明】
本专利技术涉及并网逆变
，特别涉及一种。
技术介绍
随着并网技术的广泛应用。并网逆变器的输出电能质量受到更多关注。为了降低并网输出谐波，提高输出电能质量，需要对并网逆变器的交流输出进行滤波处理。为实现并网逆变器的输出滤波，传统的方法是改变功率器件的开关频率，输出较小时增大功率模块的开关频率。传统方法实施较为复杂，且改变开关频率对功率器件也会产生很大影响。中国专利《一种并网逆变器及其交流输出滤波方法》(专利号为201010553722.1)公开了一种并网逆变器和输出滤波方法，该方法是在交流逆变器的输出侧并联一组LC或LCL滤波器。虽然这种方法能够在输出较小时达到较好的滤波效果，但是并联的一组LC或LCL滤波器中使用了至少4个开关，使用的开关数量较多，切换过程较为复杂，且投入切出原则是根据输出功率大小而确定，在输出较小电压电流时电感参数都需额定选取，提高成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的开关数量多、切换过程复杂的不足，提供一种开关数量较少的并网逆变器，同时提供一种并网逆变器的输出滤波方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案:一种并网逆变器，包括交流输出滤波单元和数据采集器，所述交流输出滤波单元和数据采集器之间设置有控制器，所述数据采集器用于采集三相逆变桥的输出电流，并将采集的电流数据输出至控制器；所述交流输出滤波单元中包括至少一个LC滤波器或LCL滤波器，每个LC滤波器或LCL滤波器的电感支路串联至少一个第二电感，LC滤波器的电容支路并联至少一个第二电容。优选的，所述输出滤波单元包括一个LC滤波器，所述LC滤波器的第一电感串联第一开关和一个第二电感，LC滤波器的第一电容串联第二开关,第一电容并联一个第二电容；当第一开关和第二开关均断开时，第一电感、第二电感和第一电容组成第一滤波电路；当第一开关和第二开关均连通时，第一电感、第一电容和第二电容组成第二滤波电路；所述控制器通过控制第一开关和第二开关同时断开或连通进行第一滤波电路与第二滤波电路之间的切换。上述并网逆变器中，所述控制器根据数据采集器采集的三相逆变桥的输出电流控制第一开关和第二开关同时断开或连通。本专利技术还提供了一种并网逆变器的输出滤波方法，包括以下步骤:步骤1:数据采集器实时采集三相逆变桥的输出电流；步骤2:控制器根据数据采集器采集的三相逆变桥的输出电流控制交流输出滤波单元中的第一开关和第二开关同时断开或连通，进行第一滤波电路与第二滤波电路之间的切换。根据本专利技术实施例，上述并网逆变器的输出滤波方法中，所述步骤2包括:步骤2-1:选取三相逆变桥输出的三个电流中电流值最大的一个电流作为三相逆变桥的当前输出电流；步骤2-2:判断当前输出电流是否大于设定的投切电流与回差电流之和，如果是则控制第一开关和第二开关处于连通状态，选取第二滤波电路；否则进入步骤2-3 ；步骤2-3:进一步判断当前输出电流是否小于设定的投切电流与回差电流之差，如果是则控制第一开关和第二开关处于断开状态，选取第一滤波电路；否则返回步骤I。根据本专利技术实施例，上述并网逆变器的输出滤波方法中，所述投切电流设置为并网逆变器的额定电流的20%，所述回差电流设置为并网逆变器的额定电流的2%。与现有技术相比，本专利技术的有益效果:本专利技术并网逆变器采用第一滤波电路和第二滤波电路进行组合滤波，且滤波电路中仅采用了两个开关器件，相比于现有技术中采用四个开关器件的并网逆变器，节省了两个开关器件的使用，减少了开关器件的使用数量，降低了成本。通过对比试验数据可以看出，应用本专利技术并网逆变器进行输出滤波，在减少开关器件使用数量的情况下，能够实现很好的输出滤波，减小输出电流较小时的输出谐波，增大输出电流较小时的转换效率，不会出现其他切换方式带来的输出阻抗的多次变化情况，降低切换对电网造成的扰动。此外，本专利技术滤波方法中的切换过程简单，投入切出原则是不需要根据输出功率大小而确定，在输出较小电压电流时电感参数不需额定选取，降低了成本。【专利附图】【附图说明】:图1为本专利技术并网逆变器的结构图。图2为本专利技术并网逆变器的输出滤波方法流程图。图3为常规滤波与组合滤波效率对比图。图4为常规滤波与组合滤波谐波对比图。图中标记:1-电池板，2-直流滤波器，3-三相逆变桥，4-数据采集器，5-控制器，6-交流输出滤波单元。【具体实施方式】下面结合试验例及【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。参考图1，本实施例列举的并网逆变器包括电池板1，电池板连接直流滤波器2，本实施例中直流滤波器2为一滤波电容。直流滤波器2连接三相逆变桥3的输入端，三相逆变桥3的输出端连接交流输出滤波单元6的输入端,交流输出滤波单元6的输出端接入电网。交流输出滤波单元6的输入端还连接有数据采集器4，交流输出滤波单元6与数据采集器4之间设有控制器5。数据采集器4对三相逆变桥3的输出电流进行实时监测，将监测信息反馈至控制器5，控制器5根据反馈信息控制交流输出滤波单元6中的开关K1、K2的通断。交流输出滤波单元6包括一个LC或LCL滤波器，本实施例中选取LC滤波器，如图1中所示的电感L1、电容Cl、开关K1、开关K2，电感LI串联开关K1，电容Cl串联开关K2。LC滤波器的电感支路LI串联电感L2，LC滤波器的电容支路Cl并联电容C2，LC滤波器、电感L2、电容C2组成交流滤波电路。当开关Kl和开关K2均断开时，电感L1、电感L2和电容Cl组成第一滤波电路，当开关Kl和开关K2均连通时，电感L1、电容Cl和电容C2组成第二滤波电路。在小输出电流比率时采用第一滤波电路进行输出滤波，即开关Kl和开关K2均断开。在较大输出电流比率时采用第二滤波电路进行输出滤波，即开关Kl和开关K2均连通。输出电流比率是指按照额定100%的比率来表征并网逆变器的电流输出能力，此处的小输出电流比率即是指输出电流小于额定电流的20%，此处的较大输出电流比率即是指输出电流大于额定电流的20%。电感LI的参数根据并网逆变器的输出额定电流确定，电感L2的参数按照并网逆变器的额定电流20%设计。需要说明的是，本实施例列举的并网逆变器中的交流输出滤波单元6中仅包含一个交流滤波电路，一个交流滤波电路包括两种方式的滤波电路(第一滤波电路和第二滤波电路)，分别实现在并网逆变器额定电流的20%以内达到一种滤波效果，在并网逆变器额定电流的20%以上达到一种滤波效果。根据并网逆变器的滤波需求，一个交流滤波电路中的电感支路中可串联多个电感、电容支路中可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并网逆变器，包括交流输出滤波单元和数据采集器，所述交流输出滤波单元和数据采集器之间设置有控制器，其特征在于，所述数据采集器用于采集三相逆变桥的输出电流，并将采集的电流数据输出至控制器；所述交流输出滤波单元中包括至少一个LC滤波器或LCL滤波器，每个LC滤波器或LCL滤波器的电感支路串联至少一个第二电感，LC滤波器的电容支路并联至少一个第二电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康智斌，陈晓法，陈超，
申请(专利权)人：四川英杰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51