[发明专利]光储变流器和光储变流器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种光储变流器和光储变流器的控制方法。

背景技术

随着经济的发展，太阳能光伏发电产业也迅速发展，市场应用规模不断扩大，在后续能源的发展中的作用也越来越重要。光伏发电通常会在光伏发电的基础上增加储能装置，从而构成光伏逆变储能系统，即光储变流器。当光伏逆变储能系统供能大于负载需求时，将多余的电能储存起来，当光伏逆变储能系统供能小于负载需求时，将储存的电能释放出来，从而保证光伏逆变储能系统能够平稳持续的给负载供电。

光伏储能系统的核心为储能变流器，储能变流器有多种形式，两级式双向储能变流器的应用较多。两级式双向储能变流器由直流DC/DC双向电路和DC/交流AC双向电路两部分组成，DC/DC双向电路和DC/AC双向电路并联，DC/DC双向电路连接储能电池或电池板，DC/AC双向电路与电网连接。传统的DC/AC双向电路主要为三相半桥结构，三相半桥包括六个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，其中每两个绝缘栅双极型晶体管串联，然后串联的IGBT再互相并联，每个IGBT都反并联一个续流二极管。由于采用该结构形式的DC/AC双向电路中包括了六个IGBT和续流二极管，器件较多，所以DC/AC双向电路设备的体积相对较大，并且IGBT和续流二极管对散热的要求也很高，成本较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种光储变流器和控制方法，能够解决DC/AC 双向电路中器件较多，DC/AC双向电路设备的体积相对较大，对散热的要求也很高，成本较高的问题。

第一方面，本发明提供了一种光储变流器，包括DC/AC模块，该DC/AC模块包括：三相逆变电路和滤波电路，其中，

三相逆变电路包括三个并联的桥臂，三个并联的桥臂包括两个分别由两个绝缘栅双极型晶体管IGBT串联构成的桥臂和一个由两个相同的电容串联构成的桥臂，其中，由两个IGBT串联构成的桥臂中的每个IGBT反向并联有续流二极管，三个并联的桥臂中的每个桥臂的中点分别通过三个对应的滤波电路连接至电网的三相交流接线端。

根据本发明的第一方面，在两个分别由两个IGBT串联构成的桥臂中，第一桥臂中的第一IGBT的发射极和第一桥臂中的第二IGBT的集电极连接，第二桥臂中的第三IGBT的发射极和第二桥臂中的第四IGBT的集电极连接；

由两个相同的电容串联构成的桥臂中的第一电容的第一端和第二电容的第一端连接；

第一IGBT的集电极、第三IGBT的集电极和第一电容的第二端连接，第二IGBT的发射极、第三IGBT的发射极和第二电容的第二端连接。

根据本发明的上述方面，光储变流器还包括交流控制模块，交流控制模块包括交流电流采样电路、交流电压相位采样电路、直流电压采样电路、交流控制器和交流驱动信号输出电路，交流控制器分别与交流电流采样电路、交流电压相位采样电路、直流电压采样电路和交流驱动信号输出电路连接；

交流电流采样电路与电网的三相交流接线端连接，用于采集滤波电路和电网之间的交流电流，并传输至交流控制器；

交流电压相位采样电路与电网的三相交流接线端连接，用于采集滤波电路和电网之间的三相电压的相位，并传输至交流控制器；

直流电压采样电路与三相逆变电路中三个并联桥臂的两端连接，用于采集三相逆变电路中并联桥臂两端的直流电压，并传输至交流控制器；

交流控制器，用于接收交流电流、三相电压的相位和直流电压，以及 DC/AC模块的参考电压和DC/AC模块的参考无功电流，生成第一桥臂和第二桥臂中IGBT的驱动信号，并向交流驱动信号输出电路输出用于驱动第一桥臂和第二桥臂中IGBT的驱动信号；

交流驱动信号输出电路与第二IGBT和第四IGBT的门极连接，以及经由反相器与第一IGBT和第三IGBT的门极连接，用于向第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT和第四IGBT传输驱动信号。

根据本发明的上述方面，光储变流器还包括DC/DC模块，DC/DC模块的高压侧与DC/AC模块的直流侧连接，DC/DC模块包括：至少两个储能电感、并联的至少两个双向半桥电路和一个输出滤波电容，其中，

至少两个双向半桥电路中每个双向半桥电路由两个IGBT串联构成，每个双向半桥电路中每个IGBT反向并联有二极管，每个双向半桥电路的中点分别通过一个储能电感连接至与每个双向半桥电路对应电源的正极；