[发明专利]一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法

说明书

本发明提供了一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法，所述双输入光伏并网多电平逆变装置包括：开关电容单元Ⅰ，与直流输入电源V_in1并联连接，用于对直流输入电源V_in1进行升压转换，生成第一多阶梯电压；开关电容单元Ⅱ，与直流输入电源V_in2并联连接，用于对直流输入电源V_in2进行升压转换，生成第二多阶梯电压；六开关H桥单元，分别与开关电容单元Ⅰ和开关电容单元Ⅱ并联连接，用于对第一多阶梯电压和第二多阶梯电压进行正负极性转换后输出至负载。本发明大大提高了直流电源利用率和功率器件复用率，解决了直流电源的功率平衡问题，提高了整个逆变系统集成度和输入端口容错性，具有输出电平多、输入端口灵活和控制简便的优点。

技术领域

本发明涉及电能变换与新能源发电领域，具体的说，涉及了一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法。

背景技术

近年来，随着环境污染和能源危机等问题日益加重，现代化的能源需求日益增长，能源短缺问题逐渐凸显出来，发展新能源和可再生能源是人类实现可持续发展所必须采取的措施。可再生清洁能源如光伏发电和风力发电等的重要性渐渐凸显，光伏并网发电已经成为太阳能利用的重要形式，逆变并网技术及其对电网质量的影响正得到人们的广泛关注。

并网发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，综合能源利用系统中存在大量的输入单元，对多能源的集成，目前大多采用多端口集成变换器等。端口集成变换器能够将多个输入端口集成在一起，并实现多个输入端口之间的功率管理和控制，具有高集成度、高变换效率、低体积成本的优点，收到广泛重视。

但是，传统的双端口逆变器每个输入单元均需要一个独立的逆变器，每个输入单元对应的逆变器之间不关联，导致输入端口不灵活，电能利用率低；且存在器件数量多、占地面积大、供电可靠性差、功率密度低等缺点。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明第一方面提供了一种双输入光伏并网多电平逆变装置，所述双输入光伏并网多电平逆变装置设置在直流输入电源V_in1、直流输入电源V_in2与负载之间，包括开关电容单元Ⅰ、六开关H桥单元和开关电容单元Ⅱ；

所述开关电容单元Ⅰ，与所述直流输入电源V_in1并联连接，用于对所述直流输入电源V_in1进行升压转换，生成第一多阶梯电压；

所述开关电容单元Ⅱ，与所述直流输入电源V_in2并联连接，用于对所述直流输入电源V_in2进行升压转换，生成第二多阶梯电压；

所述六开关H桥单元，分别与所述开关电容单元Ⅰ和所述开关电容单元Ⅱ并联连接，用于对所述第一多阶梯电压和所述第二多阶梯电压进行正负极性转换后输出至所述负载。

基于上述，所述开关电容单元Ⅰ包括开关器件S_1.1、开关器件S_1.2、开关器件S_1.3、开关器件S_1.4、二极管D₁、电容C_1.1和电容C_1.2；所述开关电容单元Ⅱ包括开关器件S_2.1、开关器件S_2.2、开关器件S_2.3、开关器件S_2.4、二极管D₂、电容C_2.1和电容C_2.2；