[发明专利]一种非隔离光伏并网逆变器的主电路及其控制实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并网逆变电路，尤其涉及一种非隔离光伏并网逆变电路及其控制方法，可用于光伏并网发电、通信电源等装置。

背景技术

非隔离并网逆变器具有体积小、重量轻、成本低、效率高等优势，受到业界的普遍关注。但由于光伏电池板对地存在分布电容，使得光伏并网逆变器主电路功率开关器件在开关动作时产生的高频共模电压作用在该分布电容上，导致光伏电池板对地间有较大的漏电流产生，该漏电流甚至超出相关标准规定范围。高频漏电流的产生会带来传导和辐射干扰，增大并网谐波电流及损耗，还可能危及设备和人身安全。

为了克服以上缺陷，专利文献(US 7411802B2)公开了在单相H桥的直流母线正侧插入一个高频开关，如图1所示。该结构能有效抑制上述的共模漏电流，但从直流母线两端看，主电路有三个功率开关器件的导通损耗，其导通损耗相对较大。如在电网电压的正半周波，功率开关器件V₅、V₁、V₄均有导通损耗；而在电网电压的负半周波，功率开关器件V₅、V₃、V₂均有导通损耗。而中国公开号为CN 101814856 A的申请专利(申请号：200910234342.9)提出如图2和图3所示的拓扑结构。该结构也能有效抑制上述的共模漏电流，但仍遗留着专利文献(US 7411802B2)中主电路功率开关器件过多的导通损耗问题，且功率开关器件比前者还多了一个，控制方法也相对复杂。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种非隔离光伏并网逆变器的主电路及其控制实现方法，实现抑制上述共模漏电流，减少功率开关器件的导通损耗，且并简化控制实现方法。

本发明目的之一种非隔离光伏并网逆变器的主电路，其技术方案为：

该主电路包括非隔离DC/DC变换器、电容C、由功率开关器件V₁～V₄及二极管D₁～D₄一对一成组构成的H桥及由L_f和C_f组成的滤波回路，其中所述主电路的输入端为PV光伏电池板，且电池板的正、负极分别与非隔离DC/DC变换器的两个输入端连接；所述非隔离DC/DC变换器的一个输出端与电容C的正极、功率开关器件V₁的集电极、二极管D₁的阴极、功率开关器件V₃的集电极、二极管D₃的阴极相接，另一个输出端与电容C的负极、功率开关器件V₂的发射极、二极管D₂的阳极、功率开关器件V₄的发射极、二极管D₄的阳极相接；功率开关器件V₁的发射极与二极管D₁的阳极、功率开关器件V₂的集电极、二极管D₂的阴极及一个滤波电感L_f的一端连接于节点A，功率开关器件V₃的发射极与二极管D₃的阳极、功率开关器件V₄的集电极、二极管D₄的阴极及另一个滤波电感L_f的一端连接于节点B，两个滤波电感L_f的另一端分别连至滤波电容C_f的一端和电网电压的L端以及滤波电容C_f的另一端和电网电压的N端，