電網，交流電網另一端接地并與功率開關器件S。的發射極、功率開關器件Sp的集電極相連。
[0014]為簡化分析，做如下假設:1、器件均為理想工作狀態;2、光伏陣列、Boost升壓電路等效為一直流電壓源Vdc。本實用新型等效電路圖如圖2中所示，圖中Ugrid為電網電壓，i。為并網輸出總電流，iu、iLb、iL1、iL2分別為流過濾波電感1^、Lb、L1、L2的電流。
[0015]并網功率為2kW時，圖2中等效電路的具體工作原理和時序圖如圖3中所示。圖3中drul、dru2、drua、drub、drup、dru。分別為功率開關器件S1、S2、Sa、Sb、Sp、S。的驅動脈沖。
[0016]下面結合圖2和圖3，分析本實用新型的工作原理。本實用新型可分為以下4個階段。
[0017]1、to—。段:電網電壓Ugrid和輸出電流i。均大于O，此階段開關管Sp導通，S。截止，電感電流iL2、iLb等于O，izi = ILl，iz2=lLa，1=izi+iz2 O
[0018](I)工作模態I:功率開關器件S1、Sa、Sp導通，S2、Sb、S。截止，iL1、iLa均線性上升。
[0019](2)工作模態2:功率開關器件S1截止，Sa、SP導通，iL1通過二極管D1續流，線性下降，i La線性上升。
[0020](3)工作模態3:功率開關器件Sa截止，S1、SP導通，iLa通過二極管Da續流，線性下降，iL1線性上升。
[0021 ] (4)工作模態4:功率開關器件Sa、S1截止，Sp導通，iu通過功率二極管0工續流，線性下降，iu通過功率二極管03續流，線性下降。
[0022]2、七一^段:該時間段為功率開關器件So、SP的開關死區時間，Sp關斷，S。尚未開通，電網電壓Ugrid和輸出電流i。由正變負，tl時刻電感電流iL1、iu仍然大于O。
[0023](5)工作模態5:功率開關器件31、33、31)、32^、3。均截止，11扣(1>0，^1>0，^>0，iu通過二極管D1續流，線性下降，iLa通過二極管Da續流，線性下降，輸出電流i。通過S。的二極管繼續下降。
[0024](6)工作模態6:功率開關器件S1、Sa、Sp、S2、Sb、S。均截止，Ugrid >O，iL1、iLa均降為O，死區中這個時刻電路暫不工作。
[0025]t2—14段為ugrid<0的半周，此時開關管S。工作，Sp截止，電路工作過程同ugrid>0的半周，即之前的to—t2段對稱，在此不再贅述。
[0026]本實用新型實驗樣機的參數如下:主電路功率開關器件采用FGL35N120FTD、二極官米用DSEI60-06A、輸出濾波電感La = Lb= Li= L2= IrnH，輸出單相并網電壓為Ugrid=220VAC/50HZ。交錯輸出額定功率為2kW。
[0027]圖4為本實用新型并網實驗波形:逆變電路輸出電流in、iZ2交錯并聯后，逆變器并網輸出總電流i。與電網電壓同頻同相。圖5為逆變電路輸出電流交錯實驗波形，與理論分析一致，單路輸出紋波電流的頻率與開關頻率一致，為60kHz，電流交錯后輸出紋波電流的頻率增加了一倍，且電流紋波進一步減小。
[0028]圖6為本實用新型效率曲線圖，輸出功率為2kW時，系統最高效率高達98.67%，通過損耗分析與計算，該逆變器損耗中的鐵損和銅損只占整個損耗的17.184%，損耗主要集中在功率開關器件和二極管的通態損耗及其開關損耗上。同時，本實用新型輸出紋波電流的減小和倍頻于開關頻率的提升，使得其輸出電流THD較單路三電平雙降壓式全橋逆變器進一步減小。
【主權項】
1.一種交錯并聯型光伏并網逆變器，包括光伏陣列、Boost升壓電路、交錯并聯型三電平雙降壓式全橋并網逆變電路;光伏陣列、Boost升壓電路、交錯并聯型三電平雙降壓式全橋并網逆變電路依次連接，光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，并入交流電網中；Boost升壓電路包括光伏側儲能電容Co、Boost升壓電感Lo、Boost升壓電路開關器件So、Boost升壓電路二極管Do、直流側儲能電容Cd。;交錯并聯型三電平雙降壓式全橋并網逆變電路包括六個功率開關器件So、SP以及它們各自的反并聯二極管和緩沖電容，四個二極管DaHJ2以及它們各自的緩沖電容，四個濾波電感La、Lb、U、L2，交流電網；光伏陣列與光伏側儲能電容Co并聯連接，光伏陣列輸出正極與Boost升壓電感Lo相連，Boost升壓電感Lo另一端與Boost升壓電路開關器件So的集電極、Boost升壓電路二極管Do的陽極相連，Boost升壓電路二極管Do的陰極與直流側儲能電容Cd。的一端、功率開關器件33的集電極、二極管Db的陰極、功率開關器件S。的集電極、功率開關器件集電極、二極管出的陰極相連，直流側儲能電容Cd。的另一端與光伏陣列輸出負極、Boost升壓電路開關器件So的發射極、二極管Da的陽極、功率開關器件Sb的發射極、二極管Di的陽極、功率開關器件S2的發射極、功率開關器件&的發射極相連，功率開關器件53的發射極與二極管Da的陰極、濾波電感La的一端相連，濾波電感La的另一端與濾波電感Lb的一端相連，濾波電感Lb的另一端與二極管Db的陽極、功率開關器件Sb的集電極相連，功率開關器件51的發射極與二極管D1的陰極、濾波電感Li的一端相連，濾波電感L1的另一端與濾波電感L2的一端相連，濾波電感L2的另一端與二極管02的陽極、功率開關器件32的集電極相連，分別由濾波電感La和濾波電感Lb連接處、濾波電感Li和濾波電感L2連接處引出線接至交流電網，交流電網另一端接地并與功率開關器件S。的發射極、功率開關器件&的集電極相連。
【專利摘要】一種交錯并聯型光伏并網逆變器，包括光伏陣列、Boost升壓電路、交錯并聯型三電平雙降壓式全橋并網逆變電路。通過將兩路逆變交錯并聯輸出，提高了系統的功率密度，降低了功率開關器件的電應力和熱應力，降低了輸出并網電流的總諧波失真；并對其結構進行優化，使交錯并聯的兩逆變電路共用兩個工頻功率開關器件，降低了控制的復雜度，提高了系統的穩定性和可靠性，且便于系統擴展，通用性強。
【IPC分類】H02J3/38, H02J3/01, H02M7/5387
【公開號】CN205304268
【申請號】
【發明人】吳萌, 夏麗靜, 王松, 劉德才, 呂春暉, 吳紅星
【申請人】吳萌
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月14日