[发明专利]单相十一电平逆变器

说明书

本发明涉及一种单相十一电平逆变器，包括电力电子开关管S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、以及电容C₁、C₂、C₃、C₄。输入点P和输入点N之间串联电容C₁、电容C₂、电容C₃，电力电子开关管S₁、经连接点P₁串联后连接于电容C₁两端，电力电子开关管S₂、经连接点N₁串联后连接于电容C₃两端，电力电子开关管S₃、S₄、依次经连接点P₂、输出点A、连接点N₂串联后连接于连接点P₁和连接点N₁之间，电容C₄连接于连接点P₂和连接点N₂之间，电力电子开关管S₅连接于输入点P和输出点B之间，电力电子开关管连接于输出点B和输入点N之间。本发明进一步增加输出电压的数量，降低了逆变器的成本，提高了效率，有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种新型单相11电平逆变器的结构及其控制方法，其应用于可再生能源发电系统(如光伏发电、风力风电等)中。

背景技术

目前，可再生能源并网发电(如光伏发电、风力发电等)得到了广泛的应用，并且在全球能源供应总量中所占的比重越来越大。逆变器作为可再生能源与电网或负载的重要接口，其性能直接影响整个可再生能源发电系统的性能。

在可再生能源发电系统中，多电平逆变器与二电平逆变器相比具有以下几个优势：(1)降低了单个器件的电压应力；(2)降低了共模电压；(3)实现低开关和导通损耗。因此，多电平逆变器在可再生能源发电系统中得到广泛的应用。

在多电平逆变器结构中，工业产品中得到真正应用的结构有级联H桥结构、中点钳位型结构和飞跨电容等多电平结构。以上多电平结构有各自的优点和不足。对于多电平逆变器，如果要求输出更多的电压电平，中点钳位型结构多电平结构所需要的钳位二极管显著地增加，飞跨电容多电平中的电容大大增加，级联H桥结构中隔离变压器的数量大大增加。为了克服以上多电平的不足，多种混合型多电平结构被提出，如有源二极管钳位型多电平、T型二极管钳位型多电平等。尽管上面提到的多电平拓扑结构用更少数量的组件来实现更多输出电压电平数量，但其结构和有源二极管钳位型多电平结构基本相似，其性能优势并不明显。因此，针对期望进一步增加多电平逆变器输出电压的数量以及减少多电平逆变器的组件的目的，需要研发新的逆变器拓扑结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进一步增加多电平逆变器输出电压的数量，并且尽量减少多电平逆变器的组件的单相十一电平逆变器。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种单相十一电平逆变器，包括电力电子开关管S₁、电力电子开关管电力电子开关管S₂、电力电子开关管电力电子开关管S₃、电力电子开关管电力电子开关管S₄、电力电子开关管电力电子开关管S₅、电力电子开关管电容C₁、电容C₂、电容C₃和电容C₄；所述单相十一电平逆变器具有由输入点P和输入点N构成的输入端以及由输出点A和输出点B构成的输出端；所述单相十一电平逆变器的输入电压为V_dc；