[发明专利]一种无漏电流光伏逆变器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种无漏电流光伏逆变器及其控制方法，该光伏逆变器包含光伏组件、中间电容、第一滤波电感、耦合电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管和二极管等部件，其通过调节第一开关管的占空比，控制中间电容电压等于光伏组件电压；其第二开关管和第三开关管为互补开关，通过控制电网电流，实现单位功率因数和非单位功率因数输出。其优点是：本发明的无漏电流光伏逆变器可输出无功功率，其具有无共模漏电流、高可靠性和低电压穿越技术等优势。

技术领域

本发明涉及逆变器技术领域，具体涉及一种无漏电流光伏逆变器及其控制方法。

背景技术

由于非隔离光伏逆变器在光伏组件和电网之间没有隔离，从而可能产生共模漏电流流过光伏组件的对地寄生电容。该共模漏电流会引起电磁干扰，增加系统损耗，甚至对人身安全构成威胁。德国VDE012611标准规定非隔离光伏逆变器共模漏电流有效值应小于300mA。若系统检测其超过该值，非隔离光伏逆变器将停机。国内外专家学者对如何抑制非隔离光伏逆变器的共模漏电流展开了一系列卓有成效的研究。常用的方法有：改进调制技术、增加开关器件、增加滤波器和改进控制方法等。但上述方法抑制共模漏电流的效果易受光伏组件对地寄生电容和电路参数变化的影响，因此，有必要研究能从根本上消除共模漏电流的逆变器拓扑及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无漏电流光伏逆变器及其控制方法，该光伏逆变器由光伏组件、中间电容、第一滤波电感、耦合电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管和二极管等部件所构成，其通过调节第一开关管的占空比，控制中间电容电压等于光伏组件的电压；其第二开关管和第三开关管为互补开关，通过控制电网电流，实现单位功率因数和非单位功率因数输出。本发明的无漏电流光伏逆变器可输出无功功率，其具有无共模漏电流、高可靠性和低电压穿越技术等优势。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种无漏电流光伏逆变器，包含：

光伏组件，其负极与电网的负极连接，且所述光伏组件的负极与电网的负极共同接地；

中间电容，其第一端与所述光伏组件的负极连接；

滤波电感，其第一端分别与所述光伏组件的负极和所述中间电容的第一端连接，所述滤波电感的第二端通过一第一开关管与所述光伏组件的正极连接，所述滤波电感的第二端还通过二极管与所述中间电容的第二端连接；则所述滤波电感与所述第一开关管和所述光伏组件，构成第一闭合电路；所述滤波电感与所述二极管和所述中间电容，构成第二闭合电路；

耦合电感，其包含原边绕组和副边绕组，耦合电感的原边绕组的同名端与电网的正极连接，其异名端通过一第二开关管与所述光伏组件的正极连接，所述耦合电感的原边绕组与电网、所述光伏组件和所述第二开关管，构成第三闭合电路；

耦合电感的副边绕组的同名端与电网的正极连接，其异名端通过一第三开关管与所述中间电容的第二端连接，则所述耦合电感的副边绕组与电网、所述中间电容和所述第三开关管，构成第四闭合电路；

控制驱动单元，其输入端分别与电网和所述中间电容连接，其输出端分别与第一开关管、第二开关管和第三开关管连接，分别驱动控制各个开关管的开闭，来连通各个闭合电路，进而驱动调节电网的电流信息和所述中间电容的电压信息。

优选地，还包含：

第一电压传感器，其输入端与电网连接，其输出端与所述控制驱动单元的输入端连接，所述第一电压传感器实时监控并采集电网的电压信息，生成电网电压反馈信号，传输至所述控制驱动单元；

第二电压传感器，其输入端与所述中间电容连接，其输出端与所述控制驱动单元的输入端连接，所述第二电压传感器实时监控并采集所述中间电容的电压信息，生成中间电容电压反馈信号，传输至所述控制驱动单元；