[发明专利]一种灵活T型多电平光伏并网逆变器及其调制方法

权利要求书

1.一种灵活T型多电平光伏并网逆变器的调制方法，其特征在于：

所述灵活T型多电平光伏并网逆变器包括电容组串Ⅰ、反串桥臂Ⅰ、正串桥臂Ⅰ、正串桥臂Ⅱ、电容组串Ⅱ、反串桥臂Ⅱ、正串桥臂Ⅲ、正串桥臂Ⅳ、反串桥臂0；

所述反串桥臂Ⅰ的一端连接所述电容组串Ⅰ的中心点，另一端与所述正串桥臂Ⅰ的中心点相连构成T型桥臂Ⅰ；

所述T型桥臂Ⅰ与所述正串桥臂Ⅱ、所述电容组串Ⅰ以及光伏阵列输出单元E1并联；

所述反串桥臂Ⅱ的一端连接所述电容组串Ⅱ的中心点，另一端与所述正串桥臂Ⅲ的中心点相连构成T型桥臂Ⅱ；

所述T型桥臂Ⅱ与所述正串桥臂Ⅳ、所述电容组串Ⅱ以及光伏阵列输出单元E2并联；

所述T型桥臂Ⅰ与所述正串桥臂Ⅱ的并联端通过所述反串桥臂0连接到所述T型桥臂Ⅱ与所述正串桥臂Ⅳ的并联端；

所述正串桥臂Ⅱ的中心点与所述T型桥臂Ⅱ的中心点直接相连，所述T型桥臂Ⅰ的中心点和所述正串桥臂Ⅳ的中心点构成该逆变器的交流电压输出端；

所述电容组串Ⅰ和所述电容组串Ⅱ均由两组等值电容串联构成；

所述正串桥臂Ⅰ、所述正串桥臂Ⅱ、所述正串桥臂Ⅲ和所述正串桥臂Ⅳ均由两开关管顺向串联构成，每个开关管反向并联一续流二极管；

所述反串桥臂0、所述反串桥臂Ⅰ和所述反串桥臂Ⅱ均由两开关管反向串联构成，每个开关管反向并联一续流二极管；

该逆变器的交流电压输出端连接有电抗滤波器L；

所述灵活T型多电平光伏并网逆变器输出的电压工作模态包括级联九电平、级联五电平和并联三电平；

当所述反串桥臂0所包含的开关管均断开时，所述灵活T型多电平光伏并网逆变器工作在级联九电平工作模态；

当所述反串桥臂0、所述反串桥臂Ⅰ、所述反串桥臂Ⅱ所包含的开关管均断开时，所述灵活T型多电平光伏并网逆变器工作在级联五电平工作模态；

当所述正串桥臂Ⅱ的下行开关管、所述正串桥臂Ⅲ的下行开关管以及所述反串桥臂Ⅰ的开关管、所述反串桥臂Ⅱ的开关管均断开，所述正串桥臂Ⅱ的上行开关管、所述正串桥臂Ⅲ的上行开关管以及所述反串桥臂0的开关管保持导通时，所述灵活T型多电平光伏并网逆变器工作在并联三电平工作模态；

该灵活T型多电平光伏并网逆变器工作于级联九电平模态时，输入调制波T_ref和频率相同的三角载波Tri₁-Tri₈经过比较逻辑后作为控制各个开关管的驱动信号；其中，三角载波Tri₁至Tri₄的幅值为0~1，相位依次相差90°，三角载波Tri₅至Tri₈的幅值为0~-1，相位分别与三角载波Tri₁至Tri₄的相位相差180°；调制波T_ref的幅值在-1~1间变化；当光伏阵列输出单元发出较低的功率时，调制逆变器工作于级联九电平模态；

该灵活T型多电平光伏并网逆变器工作于级联五电平模态时，输入调制波T_ref和频率相同的三角载波Tri₁-Tri₄经过比较逻辑后作为控制各个开关管的驱动信号；其中，三角载波Tri₁、Tri₂的幅值为0~1，相位相差180°；三角载波Tri₃、Tri₄的幅值为0~-1，相位分别与三角载波Tri₁、Tri₂的相位相差180°；调制波T_ref的幅值在-1~1间变化；当光伏阵列输出功率增大，调制逆变器工作于级联五电平模态；

该灵活T型多电平光伏并网逆变器工作于三电平模态时，输入调制波T_ref和频率相同的三角载波Tri₁和Tri₂经过比较逻辑后作为控制各个开关管的驱动信号；三角载波Tri₁、Tri₂的幅值分别为0~1、-1~0，二者相位相差180°；调制波T_ref的幅值在-1~1间变化；当光伏阵列输出的功率接近系统额定值时，调制逆变器工作于三电平模态。