[实用新型]一种新型五电平逆变器

说明书

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种新型五电平逆变器。

背景技术

多电平逆变器是一种把直流电源转换为交流电源的发电设备，在高功率应用场所，如光伏发电、风力发电及新能源联合发电等，多电平逆变器由于能提供良好的大电压大电流，正成为主流发电选择，应用前景广泛。

目前应用较广的多电平逆变器包括五电平逆变器，参见图1，为现有技术中的五电平逆变器结构示意图，如图1所示，现有五电平逆变器通常为中点钳位型五电平逆变器，直流源Vdc与相同容量的电容C1和C2串联，电容C1和C2的上的电压均为Vdc/2，电容C1和C2之间的结点O点作为参考零电位，即为中点钳位。开关管T3和T4串联、T5和T6串联后分别连接至结点O。开关管T1、T2、T7和T8构成具有电压极性转换功能的H桥，当其他开关管关断，开关管T1、T8导通或开关管T2、T7导通时，逆变器输出到电网Grid的输出电平分别为Vdc或-Vdc。当开关管T3-T6导通时，逆变器的输出电平的绝对值为电容C2的电平大小，即Vdc/2。当H桥短路即其他开关管关断，开关管T2、T8导通或开关管T1、T7导通时,逆变器输出电平均为0。

从上述五电平逆变器的结构及其工作原理可以看出，当开关管T3-T6导通时，电容C2进行放电，从而提供大小为Vdc/2的逆变器输出电平，其他导通情况下，电容C2进行充电，由直流源提供逆变器输出电平，或H桥短路，逆变器输出电平为0。由于电容C2在充放电过程中均会产生电压变化，使电容C2在放电时电压难以稳定地保持在Vdc/2电位，进而导致现有五电平逆变器输出电平的准确性较低。

实用新型内容

本申请提供了一种新型五电平逆变器，以解决现有五电平逆变器输出电平准确性低的问题。

本申请提供了一种新型五电平逆变器，该新型五电平逆变器包括：三电平直流变换器以及与所述三电平直流变换器并联的极性转换电路，其中，

所述三电平直流变换器包括依次串联的直流源、第一电容开关管和第二电容开关管；

所述第一电容开关管中靠近所述直流源的一端与第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第一电容开关管中连接所述第二电容开关管的一端连接；

所述第二电容开关管中靠近所述直流源的一端与第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第二电容开关管中连接所述第一电容开关管的一端连接；

第一电平选择开关管的一端与所述第一二极管的负极连接、另一端与所述极性转换电路中正极输入端连接；

第二电平选择开关管的一端与所述第一电容开关管中连接所述第二电容开关管的一端连接、另一端与所述极性转换电路中正极输入端连接；

第三电平选择开关的一端与所述极性转换电路中正极输入端连接、另一端分别与所述第二二极管的正极和所述极性转换电路中负极输入端连接；

所述极性转换电路的输出端用于与电网并联或与负载电路并联。

优选地，所述极性转换电路包括第一桥臂开关管、第二桥臂开关管、第三桥臂开关管和第四桥臂开关管，所述极性转换电路中正极输入端分别与所述第一桥臂开关管、第三桥臂开关管的一端连接，所述第一桥臂开关管、第三桥臂开关管的另一端分别与所述第二桥臂开关管、第四桥臂开关管的一端连接，所述第二桥臂开关管、第四桥臂开关管的另一端均与所述极性转换电路中负极输入端连接，所述极性转换电路中输出端的一个端口设置在所述第一桥臂开关管、第二桥臂开关管之间、另一个端口设置在所述第三桥臂开关管、第四桥臂开关管之间。

优选地，所述第一电容和第二电容的电容量相同。

优选地，所述第一电容开关管和第二电容开关管包括全控型晶闸管。

优选地，所述第一电平选择开关管、第二电平选择开关管和第三电平选择开关管均包括全控型晶闸管。

本申请提供的新型五电平逆变器的有益效果包括：