[发明专利]一种光伏并网逆变器及其调制方法

说明书

本发明提供了一种光伏并网逆变器及其调制方法，所述光伏并网逆变器包括开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6和控制信号生成模块，开关管Q1的源极分别与开关管Q2的漏极和交流侧的一端相连，开关管Q2的源极分别与开关管Q4的源极和开关管Q6的漏极相连，开关管Q4的漏极分别与开关管Q3的源极和所述交流侧的另一端相连，开关管Q3的漏极分别与开关管Q1的漏极和开关管Q5的源极相连，开关管Q5的漏极与直流侧的正极端相连，开关管Q6的源极与所述直流侧的负极端相连；所述控制信号生成模块分别与开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的栅极相连接。采用本发明的光伏并网逆变器及其调制方法，可抑制光伏并网逆变器工作时产生的漏电流。

技术领域

本发明涉及光伏并网逆变器领域，尤其涉及一种单相光伏并网逆变器及其调制方法。

背景技术

以太阳能作为输入的分布式发电系统中，并网逆变器具有把直流电转换成符合市电要求的交流电并接入电网的功能。传统并网系统中常采用输出变压器的隔离非隔离型并网逆变器，在电网和直流侧之间产生电气隔离，保证人身安全，同时也可以提供电压匹配和并网电流直流分量抑制，但工频变压器增加了体积、重量和成本，而高频变压器又使控制复杂化，降低了效率。非隔离型并网逆变器以其效率高、体积小、成本低的优势，在中小功率发电领域已成为并网逆变器应用的主流。

但是，非隔离型并网逆变器因为没有变压器，也就没有变压器的电气隔离功能，从而带来新的问题，即漏电流问题。漏电流本质为共模电流，其产生原因是直流电源和大地之间存在寄生电容，形成由寄生电容、直流电源和交流滤波器以及电网阻抗形成共模电流回路。共模电压的变化会在寄生电容上产生较大的共模电流。因为对地漏电流即共模电流的存在，会降低系统效率，损害输出电能质量，增大系统电磁干扰，对人身造成威胁，形成安全隐患。而且，对地漏电流太大还会造成交流滤波器的饱和，降低滤波效果，同时也可能造成并网逆变器的损坏。因此，对型即无变压器非隔离型并网逆变器，德国VDE-0126-1-1中规定其对地漏电流峰值应小于300mA。若超过此规定范围，漏电流监控单元应在0.3s内将并网逆变器与电网脱离。

为抵制非隔离型并网逆变器的漏电流，应尽量使共模电压变化比较小。如若能保证共模电压为一定值，则能够基本上消除共模电流，即功率器件采用PWM控制使得逆变器输出两端分别对直流电源负极端的电压之和为常量。因此，控制共模电压为一定值，对于不同的非隔离型并网逆变器，是急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的非隔离型并网逆变器存在漏电流的技术问题，本发明提供了一种光伏并网逆变器及其调制方法，通过控制光伏并网逆变器中各个开关管的状态，将共模电压维持在一定值，从而消除漏电流。

在本发明实施例中，提供了一种光伏并网逆变器，其包括开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6和控制信号生成模块，开关管Q1的源极分别与开关管Q2的漏极和交流侧的一端相连，开关管Q2的源极分别与开关管Q4的源极和开关管Q6的漏极相连，开关管Q4的漏极分别与开关管Q3的源极和所述交流侧的另一端相连，开关管Q3的漏极分别与开关管Q1的漏极和开关管Q5的源极相连，开关管Q5的漏极与直流侧的正极端相连，开关管Q6的源极与所述直流侧的负极端相连；所述控制信号生成模块分别与开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的栅极相连接，所述控制信号生成模块用于根据三角载波和单极性参考正弦波的比较关系输出用于控制开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的控制信号，从而使得所述光伏并网逆变器将直流侧的直流电压转换为正弦交流并网电压，

其中，在所述正弦交流并网电压的正半周期，开关管Q1的控制信号为高电平，开关管Q2的控制信号为低电平，开关管Q3的控制信号为根据三角载波和单极性参考正弦波的比较关系得到的方波脉冲信号，开关管Q4的控制信号为与开关管Q3的控制信号进行逻辑非运算得到的方波脉冲信号，开关管Q5的控制信号为与开关管Q3的控制信号进行逻辑非运算得到的方波脉冲信号，开关管Q6的控制信号为高电平；