[发明专利]一种三相四开关并网逆变器拓扑结构及其共模电压计算方法

说明书

本发明公开一种三相四开关并网逆变器拓扑结构，包括直流电源、直流侧两个串联的储能电容、分布电容、全桥逆变桥、2个电感；所述的直流电源正极连接直流侧上边储能电容C₁的正极、全桥逆变桥IGBT集电极或者MOSFET漏极；直流电源负极连接直流侧下边储能电容C₂的负极、全桥逆变桥IGBT发射极或者MOSFET源极，C_p为光伏板对地分布电容；全桥逆变桥的输出端接入电感L后接三相电中性点，两个串联的储能电容中点引出ia接三相电中性点，三相电中性点接地。本发明提供的一种三相四开关并网逆变器拓扑结构，通过去掉连接电容桥臂中点的并网滤波电感，降低成本的同时大大降低了并网逆变器共模电压变化率，有效的抑制了漏电流的产生。

技术领域

本发明涉及到光伏发电技术领域，更具体的，涉及一种三相四开关并网逆变器拓扑结构及其共模电压计算方法。

背景技术

在非隔离型光伏并网逆变器中，光伏阵列与大地之间存在较大的对地分布电容，形成了由分布电容、滤波元件和电网阻抗组成的共模谐振回路；在逆变器高频开关作用下，共模电压的变化会产生共模电流。当共模电流流过谐振回路时，光伏阵列的对地分布电容会产生漏电流，漏电流的产生不仅会降低并网电流的质量，引起电流畸变，增加谐波及损耗，还会带来电磁干扰问题，降低系统的安全性和可靠性，甚至危及设备及人身安全。因此降低光伏系统的共模电压从而抑制对地漏电流是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术中光伏阵列的对地分布电容会产生漏电流，漏电流的产生不仅会降低并网电流的质量，引起电流畸变，增加谐波及损耗，还会带来电磁干扰问题，降低系统的安全性和可靠性的技术缺陷，

本发明第一方面提供一种三相四开关并网逆变器拓扑结构，本发明采用的技术方案是：

一种三相四开关并网逆变器拓扑结构，包括以下步骤：

直流电源、直流侧两个串联的储能电容、分布电容、全桥逆变桥、2个电感；

所述的直流电源正极连接直流侧上边储能电容C₁的正极、全桥逆变桥IGBT集电极；直流电源负极连接直流侧下边储能电容C₂的负极、全桥逆变桥IGBT发射极或者MOSFET源极，C_p为光伏板对地分布电容，其一端连接储能电容C₂的负极；全桥逆变桥的输出端接入电感L后接三相电中性点，两个串联的储能电容中点引出i_a接三相电中性点，三相电中性点接地。

在一种优选方案中，所述的全桥逆变桥的全部开关器件均为IGBT或MOSFET。

在一种优选方案中，所述的逆变回路单元包括IGBT/S_b和IGBT/S_c，其中IGBT/S_b包括串联的IGBT/S_b1和IGBT/S_b2，其中IGBT/S_c包括串联的IGBT/S_c1和IGBT/S_c2；IGBT/S_b1的集电极与电容C₁的一端、直流电晕的正极电连接，IGBT/S_b2的发射极与电容C₂一端、直流电源的负极电连接；IGBT/S_c1的集电极与电容C₁的一端、直流电源的正极电连接，IGBT/Sc2的发射极与电容C₂一端、直流电源的负极电连接；四个IGBT的基极与电源驱动进行电连接，所述的电感的输入端分别在连接IGBT/S_b1与IGBT/S_b2之间、IGBT/S_c1与IGBT/S_c2之间。

本发明第二发明提供一种三相四开关并网逆变器拓扑结构共模电压计算方法，应用于上述的三相四开关并网逆变器拓扑结构，包括以下步骤：