[发明专利]一种双模式共地型五电平并网逆变电路及其调制策略

说明书

本发明公开了一种共地型结构的双模式五电平逆变电路及其控制策略，属于光伏并网发电领域。一种双模式共地型五电平并网逆变电路，包括：直流源、逆变网络、交流滤波器以及交流源。所述直流源的正极与所述逆变网络的输入端电性连接，所述逆变网络的输出端与所述交流滤波器的输入端电性连接，所述交流滤波器的输出端与所述交流源的一端电性连接，所述交流源的另一端接地；所述直流源的负极、所述逆变网络的接地端和所述交流滤波器的接地端均接地，所述直流源两端的电压为输入电压，所述交流源两端的电压为电网电压。本发明逆变电路具有宽范围输入电压、差模电压谐波含量低、可完全消除漏电流等特点，适用于中小功率非隔离型光伏并网逆变系统应用。

技术领域

本发明属于光伏并网发电领域，具体涉及一种共地型结构的双模式五电平逆变电路及其控制策略。

背景技术

在过去的几年里，光伏发电以其清洁可再生、安装成本的降低在世界范围得到了广泛应用。非隔离型逆变电路有小体积、低成本、低损耗的特点，适用于分布式光伏发电系统。共地型逆变电路光伏板的正极(或负极)与电网中性点的接地结构，理论上可以完全消除非隔离逆变电路中的漏电流问题。而共地型五电平逆变电路不仅可以提高电路的升压倍数，还可以提高进网电流质量，减小交了滤波器体积。但是，当逆变调制比小于0.5时，在传统调制策略中，输出电压会由五电平变成三电平，从而导致输出电流质量下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共地型结构的双模式五电平逆变电路及其控制策略，共地型结构可以将产生漏电流的光伏板与地之间的寄生电容短路掉，即可完全消除非隔离型并网逆变系统中的漏电流。双模式使得改逆变电路具有宽范围的输入电压，在输入电压高于电网电压峰值时工作在降压模式，反之工作在升压模式，这两种模式，均为逆变网络的输出均为五电平电压。输出的五电平电压可以减小交流滤波器体积以及电网电流谐波，可以实现升压功能。另外，该逆变电路的两种模式均具有向电网输送无功功率的能力，适用于中小功率非隔离型光伏并网逆变系统应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种双模式共地型五电平并网逆变电路，包括：直流源、逆变网络、交流滤波器以及交流源。所述直流源的正极与所述逆变网络的输入端电性连接，所述逆变网络的输出端与所述交流滤波器的输入端电性连接，所述交流滤波器的输出端与所述交流源的一端电性连接，所述交流源的另一端接地；

所述直流源的负极、所述逆变网络的接地端和所述交流滤波器的接地端均接地，所述直流源两端的电压为输入电压，所述交流源两端的电压为电网电压，所述交流源上的电流为进网电流；

所述逆变网络包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管、第八功率开关管、第一电容和第二电容；

所述第一功率开关管的漏极、所述第三功率开关管的源极、所述第五功率开关管的源极以及所述第六功率开关管的漏极同时与所述第一电容的正极电性连接；所述第二功率开关管的一端和所述第四功率开关管的源极同时与所述第一电容的负极电性连接；所述第三功率开关管的源极和所述第四功率开关管的漏极同时与所述第二电容的正极电性连接，所述第七功率开关管的源极和所述第八功率开关管的源极同时与第二电容的负极电性连接，所述第六功率开关管的源极与第七功率开关管的漏极电信连接；

所述第一功率开关管的漏极作为所述逆变网络的输入端，所述第六功率开关管的源极和所述第八功率开关管的漏极均为所述逆变网络的输出端，所述第二功率开关管的另一端、所述第五功率开关管的源极和所述第八功率开关管的漏极均为所述逆变网络的接地端。