[实用新型]一种发电单元并网逆变器的拓扑结构

说明书

本实用新型涉及一种发电单元并网逆变器的拓扑结构，所述结构包括：依次并联于发电单元直流侧母线之间的第一开关管、第一电容、第一桥臂和第二桥臂；串联在第一连接点与发电单元直流侧正极端之间的母线上的第一电感；串联在所述第一连接点与第二连接点之间的母线上的二极管；与发电单元直流侧负极端依次连接的第二电容和大地；所述第一桥臂的输出端和第二桥臂的输出端均通过滤波电路接入交流源。本实用新型提供的技术方案，一方面可以消除所述并网逆变器的共模电压的高频脉动，有效地抑制漏电流；另一方面，可以使续流电流只经过开关管，减小器件的通态损耗，提高所述并网逆变器的工作效率。

技术领域

本实用新型涉及新能源发电领域，具体涉及一种发电单元并网逆变器的拓扑结构。

背景技术

能源是发展国民经济，提高人民生活水平的重要物质基础。随着经济的发展，人口的增加，能源的需求越来越大，使得传统的化石能源的储量正在日益枯竭，从而带来了能源短缺。此外，大量使用化石燃料已经对人类生存环境造成的危害日益突出，并导致生态恶化，这些问题已成为当今世界各国面临的一个重大问题。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变目前的能源结构，实现人类社会的可持续发展。从能源供应等诸多因素考虑，太阳能无疑是符合可持续发展的理想的绿色能源，同时太阳能也即将成为21世纪最重要的能源之一。

近年来，由于新能源产业的发展和世界各国政策的支持，光伏发电得到了快速的发展，而光伏逆变器作为光伏发电的核心设备，受到了广泛的关注。从微型逆变器到单相小功率逆变器再到三相中大功率逆变器，衍生出各种拓扑。拓扑结构的性能对整个发电系统的效率起到关键作用，而且大大影响整个系统的可靠性和生产成本。在保证低漏电流的基础上提高效率是研究新型并网逆变器拓扑的核心目标。带输出变压器的隔离型并网逆变器是最常见的结构，该变压器同时完成电压匹配以及隔离功能。由于变压器的隔离作用:一方面可以保护人身安全；另一方面保证系统不会向电网注入直流分量，有效地防止配电变压器的饱和。但是变压器增加了整个系统的体积、重量和成本。无变压器型光伏逆变器不仅成本较低、体积和重量较小，其效率可提高1％-2％，已经在分布式光伏发电系统中占据主流。但是，非隔离型并网逆变器因为无隔离变压器，存在漏电流问题。漏电流本质为共模电流，寄生电容会与逆变器输出滤波元件以及电网阻抗组成共模谐振电路，逆变器的功率开关动作时会引起寄生电容上的电压即共模电压的变化，变化的共模电压能够激励这个谐振电路从而产生共模电流。共模电流的出现，会增加系统的传导损耗，降低了电磁兼容性并产生安全问题。而且，对地共模电流太大还会造成交流滤波器的饱和，降低滤波效果。为保证安全，VDE0126-1-1标准对并网系统共模电流做出严格规定。为抑制非隔离型并网逆变器的共模电流，应尽量使共模电压变化减小。

传统的四开关管桥式逆变器在单极性调制方式下不能抑制漏电流。在双极性调制方式下，虽然能够有效地抑制漏电流，但是所有的开关器件都工作在高频状态下，增加了开关损耗，而且双极性调制时其逆变输出的纹波电流幅值较大。为了提高并网逆变器的效率、可靠性和供电质量等性能，各类拓扑结构被相继提出并被广泛应用，通过改变全桥拓扑的结构，形成了新的逆变器拓扑结构。

实用新型内容

本实用新型提供的一种发电单元并网逆变器的拓扑结构，其目的是采用依次并联于发电单元直流侧母线之间的第一开关管、第一电容、第一桥臂和第二桥臂，消除并网逆变器的共模电压的高频脉动，减小器件的通态损耗，提高所述并网逆变器的工作效率。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

一种发电单元并网逆变器的拓扑结构，其改进之处在于，所述结构包括：

依次并联于发电单元直流侧母线之间的第一开关管、第一电容、第一桥臂和第二桥臂；

串联在第一连接点与发电单元直流侧正极端之间的母线上的第一电感；

串联在所述第一连接点与第二连接点之间的母线上的二极管；