[发明专利]一种电流源并网变换器及控制方法

说明书

本发明公开了一种电流源并网变换器及控制方法，所述变换器由至少2个相同的单元与电容C、电感L_a、电感L_b、信号源级联组成；每个单元包括直流母线、第一开关管S₁₁、第二开关管S₁₂、第三开关管S₁₃、第四开关管S₁₄、第五开关管S₁₅、第一电感L₁₁、第二电感L₁₂。本发明现有电流源并网变换器相比，通过新型控制电流源并网变换器工作状态消除系统高频共模分量，保证系统共模漏电流的到有效抑制。同时采用模块化结构，提高系统的冗余性和可靠性。

技术领域

本发明涉及变换器领域，尤其是一种电流源并网变换器及其控制方法。

背景技术

为解决能源危机、防治环境污染，太阳能作为清洁能源之一受到了世界各国的共同关注，光伏发电技术是实现太阳能有效利用的重要途径。光伏发电系统一般采用变换器作为输出接口连接电网，传统光伏变换器系统采用隔离型拓扑结构，通过工频变压器或高频变压器来实现电压调整和电气隔离。然而，工频隔离变压器存在重量大、体积大，价格昂贵等缺陷，而高频变压器虽然减小了体积和重量，但整个电路结构比较复杂，导致系统整机效率较低。因此，无变压器的非隔离型光伏并网变换器成为研究热点，去掉隔离变压器，可减小光伏变换器系统的体积和重量，降低成本，并可使系统整体效率得到一定改善。但去掉变压器之后，光伏电池阵列对地寄生电容与直流母线、变换器、电网、大地构成一个共模回路，变换器的高频开关动作会导致该寄生电容上的电压发生高频跳变。该电压被称为共模电压，共模电压的高频变化会引发寄生电容频繁的充放电，从而形成共模电流，也称之为漏电流，该漏电流的存在会增加变换器输出电流谐波含量，增大电磁干扰，从而降低电能质量，引发电网畸变，造成不必要的功率损失等。如果人体位于这一共模回路中，漏电流还会对人身安全构成威胁，因此有必要采取措施抑制漏电流。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够有效抑制高频共模电压和漏电流的电流源并网变换器及控制方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述变换器由至少2个相同的单元与电容C、电感L_a、电感L_b、信号源级联组成；每个单元包括直流母线、第一开关管S₁₁、第二开关管S₁₂、第三开关管S₁₃、第四开关管S₁₄、第五开关管S₁₅、第一电感L₁₁、第二电感L₁₂；

在每个单元中，直流母线的P端与第一电感L₁₁一端相连，第一电感L₁₁另一端分别与第五开关管S₁₅上端、第一开关管S₁₁上端、第三开关管S₁₃上端相连；直流母线的N端与第二电感L₁₂一端相连，第二电感L₁₂另一端分别与第五开关管S₁₅下端、第二开关管S₁₂下端、第四开关管S₁₄下端相连；第一开关管S₁₁、第二开关管S₁₂、第三开关管S₁₃、第四开关管S₁₄组成H桥，第一开关管S₁₁下端与第二开关管S₁₂上端相连组成H桥的一个桥臂，第三开关管S₁₃下端与第四开关管S₁₄上端相连组成H桥的另一个桥臂；