一种多电平并网逆变器滤波系统的制作方法
【专利摘要】本申请提供了一种多电平并网逆变器滤波系统，当该系统包括多个并网的逆变器滤波支路，且每个逆变器滤波支路均包括依次连接的直流输入母线、EMI滤波装置、IGBT功率装置和后级滤波装置时，本申请通过将各逆变器滤波支路中位于IGBT功率装置中串联的多个母线电容的电平线贯穿所在逆变器滤波支路的EMI滤波装置后并联，该电平线为相邻的两个母线电容的公共连接点的等电位线。在实际应用中，即便各逆变器滤波支路的电平线上存在电流IN，直流输入母线上存在电流-IN，由于各逆变器滤波支路中的母线电容的电平线和输入母线都会贯穿所在逆变器滤波支路的EMI滤波装置，因而，该EMI滤波装置并不会在偏置电流IN基础上工作，从而保证了该EMI滤波装置的滤波效果。
【专利说明】—种多电平并网逆变器滤波系统
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及光伏并网发电【技术领域】，更具体的涉及一种多电平并网逆变器滤波系统。
【背景技术】
[0002]目前，在较大功率的应用场合中，多采用共母线的多台小功率并网逆变器并联来获得所需的较大功率，其中，该小功率逆变器通常是二极管钳位式的多电平并网逆变器，在现有技术中，并联的多台多电平并网逆变器的母线中点是直接互连的，并且，在每台多电平并网逆变器直流输入正负母线上都会设置有￡111111:61^61*611(36，电磁干扰)滤波装置，滤除电磁干扰，以提高多电平并网逆变器输出信号质量，减小对电网的影响。
[0003]然而，在现有的多电平并网逆变器滤波系统的实际应用中，当多台并联的多电平并网逆变器运行参数不完全对称运行时，如当并联的多电平并网逆变器中的部分多电平并网逆变器运行，而另一部分不运行时，直流母线中点电压将会出现波动，那么互连~线上将存在电流，从而使得每台多电平并网逆变器直流输入母线电流为此时，由于该直流输入母线是穿过￡11滤波装置中的共模电感的磁环后才接入多电平逆变器的，因而，该共模电感磁环必然是在偏置电流、基础上工作，很容易使磁环饱和，从而严重影响刚1滤波装置的滤波效果。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供了一种多电平并网逆变器滤波系统，解决了现有技术中，因￡11滤波装置中的共模电感磁环在偏置电流、基础上工作，而导致该磁环饱和，从而严重影响￡11滤波装置的滤波效果的问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案:
[0006]一种多电平并网逆变器滤波系统，所述系统包括:多个并联的逆变器滤波支路，每一个所述逆变器滤波支路均包括:依次连接的直流输入母线、￡11滤波装置、叩81功率装置以及后级滤波装置，其中:
[0007]各逆变器滤波支路中位于所述叩81功率装置中串联的多个母线电容的电平线贯穿所在逆变器滤波支路的￡11滤波装置后并联，所述电平线为所述串联的多个母线电容中相邻的两个母线电容的公共连接点的等电位线；
[0008]各逆变器滤波支路中的所述直流输入母线的对应极并联。
[0009]优选的，所述￡11滤波装置包括由至少一个磁环构成的共模电感。
[0010]优选的，所述￡11滤波装置还包括:与所述共模电感输出端连接的滤波电容。
[0011]优选的，所述后级滤波装置为I型滤波器、IX型滤波器或1X1型滤波器。
[0012]优选的，所述系统还包括:至少一个互连装置，则相邻两逆变器滤波支路中串联的多个母线电容的电平线通过所在逆变器滤波支路的￡11滤波装置后与所述互连装置两端连接；
[0013]其中，所述多个互连装置的数量比所述多个并网的逆变器滤波支路的数量少一个。
[0014]优选的，所述互连装置具体为接触器或继电器。
[0015]优选的，当所述互连装置为多个时，所述互连装置包括接触器和继电器。
[0016]由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种多电平并网逆变器滤波系统，当该系统包括多个并网的逆变器滤波支路，且每个逆变器滤波支路均包括依次连接的直流输入母线、￡11 (￡16(31^0111叫1161:1(3电磁干扰)滤波装置、16816^1:681130181- 11^1181001'，绝缘栅双极型晶体管)功率装置以及后级滤波装置时，本实用新型通过将各逆变器滤波支路中位于1681功率装置中串联的多个母线电容的电平线贯穿所在逆变器滤波支路的￡11滤波装置后并联，该电平线为相邻的两个母线电容的公共连接点的等电位线。基于该系统结构，即便各逆变器滤波支路的多电平母线中点互连~线上存在电流
1.,输入母线上存在电流-1”由于各逆变器滤波支路中的母线电容的电平线和输入母线都会贯穿所在逆变器滤波支路的211滤波装置，因而，该￡11滤波装置并不会偏置电流、基础上工作，从而提高了该￡11滤波装置的滤波效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本实用新型一种多电平并网逆变器滤波系统实施例的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型另一种多电平并网逆变器滤波系统实施例的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型一种三电平并网逆变器滤波系统实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]本实用新型提供了一种多电平并网逆变器滤波系统，当该系统包括多个并网的逆变器滤波支路，且每个逆变器滤波支路均包括依次连接的直流输入母线、￡11 (￡1601:1-01118^1161:10 11^61^61611(36,电磁干扰)滤波装置、1681(111811131:6(1 6^1:681130181- 11^1181001'，绝缘栅双极型晶体管)功率装置以及后级滤波装置时，本实用新型通过将各逆变器滤波支路中位于1681功率装置中串联的多个母线电容的电平线贯穿所在逆变器滤波支路的￡11滤波装置后并联，该电平线为相邻的两个母线电容的公共连接点的等电位线。基于该系统结构，即便各逆变器滤波支路的多电平母线中点互连~线上存在电流
1.,输入母线上存在电流-1”由于各逆变器滤波支路中的母线电容的电平线和输入母线都会贯穿所在逆变器滤波支路的211滤波装置，因而，该￡11滤波装置并不会偏置电流、基础上工作，从而提高了该￡11滤波装置的滤波效果。
[0023]如图1所示，为本实用新型一种多电平并网逆变器滤波系统实施例的结构示意图，该系统可以包括:多个并联的逆变器滤波支路，每一个逆变器滤波支路均可以包括:依次连接的直流输入母线0“为了区别各逆变器滤波支路中直流输入母线，图1对各直流输入正负母线进行了标号，如00、00、…、00,+,?为整数)、腿滤波装置110、1681功率装置120以及后级滤波装置130，图1仅对一个逆变器滤波支路包含的器件进行了标号，其他逆变器滤波支路类似，其中:
[0024]各逆变器滤波支路中位于叩81功率装置120中串联的多个母线电容的电平线贯穿所在逆变器滤波支路的￡11滤波装置110后并联，各逆变器滤波支路中的后级滤波装置130输出端并联后接入电网，当然，各逆变器滤波支路并不局限于并联入网的连接方式，其也可以离网带负载工作，此时，其后级滤波装置130输出端可直接与负载连接。
[0025]其中，串联的多个母线电容并联在所在逆变器滤波支路的直流输入母线00和00之间，该电平线为串联的多个母线电容中相邻的两个母线电容的公共连接点的等电位线，可记为?线。
[0026]需要说明的是，本实施例中的叩81功率装置的具体结构可参见现有的多电平并网逆变器滤波系统中1681功率装置，本申请在此不再详述。
[0027]可选的，该￡11滤波装置110可以包括由至少一个磁环构成的共模电感(如图1所示)，在此基础上，该￡11滤波装置110还可以包括与共模电感输出端连接的滤波电容(图1中未画出)。
[0028]基于此，如图1所示，每个逆变器滤波支路中的直流输入正负母线00、和00均是穿过该逆变器滤波支路的共模电感的磁环后，接入叩81功率装置120，即与该叩81功率装置120的正负母线(如图中3和6点)连接，而该叩81功率装置120的输出端经IX滤波装置130后并联入网；而且，各逆变器滤波支路中功率装置120中串联的多个母线电容的~线也是穿过各自的共模电感的磁环后并联在一起。所以，当该系统中只有部分逆变器工作时，虽然并联的逆变器之间存在环流，且并联的~线上也存在不为零的电流，但是，由于各逆变器滤波支路的直流输入母线和~线都贯穿211滤波装置110的磁环，从而保证了该￡11滤波装置的滤波效果。
[0029]其中，IX滤波装置130可以为[型、IX型或1X1型滤波器，其是光伏逆变器常见拓扑结构之一，本申请在此不再详述。
[0030]可选的，对于相邻的逆变器滤波支路的~线的互连，可以直接连接(如图1所示)，也可以通过互连装置连接，因而，作为本实用新型另一实施例，如图2所示，该系统还可以包括至少一个互连装置140，以使相邻两逆变器滤波支路中位于叩81功率装置中串联的多个母线电容的电平线通过所在逆变器滤波支路的￡11滤波装置后与一个互连装置的两端一一连接，从而使得相邻逆变器滤波支路的~线通过一个互连装置相连，其中，互连装置的数量比系统中逆变器滤波支路的数量少一个，该系统的互连装置可以全部为接触器或继电器，而当系统包括多个互连装置时，该互连装置也可以是接触器和继电器混合使用。
[0031]为了更清楚理解本申请提供的多电平并网逆变器滤波系统的结构，以两个三电平并网逆变器为例进行说明，如图3所示的三电平并网逆变器滤波系统的结构示意图，该系统包括两个并联的逆变器滤波支路310和320 (为了方便描述，本实施例将这两个并联的逆变器滤波支路分别称为第一逆变器滤波支路310和第二逆变器滤波器320)，其中，每一个逆变器滤波支路的组成与上述实施例所描述的逆变器滤波器支路的组成相同，此处不再复述。
[0032]如图3所示，第一逆变器滤波支路310中的直流输入正负母线0(:+ 与第二逆变器滤波器320中的直流输入正负母线对应连接，即0(^+与0(^+相连，0。与002~相连，并且，每一个逆变器滤波支路的直流输入正负母线都是穿过各自对应的共模电感的磁环后，再与叩81功率装置的逆变母线连接，该叩81功率装置的输出端通过IX滤波器并联。其中，该逆变母线之间设置有两个串联的母线电容，而该1681功率装置的其他器件的组成及其结构属于本领域公知常识，本申请在此不再详述。
[0033]为了保证￡11滤波装置的滤波效果，本申请将母线电容的电平线(即图3中的~线)穿过各自对应的共模电感的磁环后再连接在一起，从而使得每个逆变器滤波支路中的直流输入母线和~线都贯穿共模电感的磁环，所以，在该系统的实际应用中，即便只有一个逆变器滤波支路工作而使得母线电容的~线存在不为零的电流，也不会使共模电感的磁环饱和，从而避免了对￡11滤波装置的滤波效果的影响。
[0034]需要说明的是，对于本申请提供的多电平并网逆变器滤波系统不仅适用于图3所示的三电平并网逆变器，同样也适用于五电平并网逆变器等等，其结构与图3所示的结构类似，本申请在此不再详述。
[0035]本说明书中各个实施例采用递进或并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0036]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种多电平并网逆变器滤波系统，其特征在于，所述系统包括:多个并联的逆变器滤波支路，每一个所述逆变器滤波支路均包括:依次连接的直流输入母线、EMI滤波装置、IGBT功率装置以及后级滤波装置，其中: 各逆变器滤波支路中位于所述IGBT功率装置中串联的多个母线电容的电平线贯穿所在逆变器滤波支路的EMI滤波装置后并联，所述电平线为所述串联的多个母线电容中相邻的两个母线电容的公共连接点的等电位线； 各逆变器滤波支路中的所述直流输入母线的对应极并联。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述EMI滤波装置包括由至少一个磁环构成的共模电感。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述EMI滤波装置还包括:与所述共模电感输出端连接的滤波电容。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述后级滤波装置为L型滤波器、LC型滤波器或LCL型滤波器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:至少一个互连装置，则相邻两逆变器滤波支路中串联的多个母线电容的电平线通过所在逆变器滤波支路的EMI滤波装置后与所述互连装置两端一一连接； 其中，所述多个互连装置的数量比所述多个并网的逆变器滤波支路的数量少一个。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述互连装置具体为接触器或继电器。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述互连装置为多个时，所述互连装置包括接触器和继电器。
【文档编号】H02M1/44GK204168134SQ201420515444
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】张 浩, 余鸿, 陶磊, 叶亮 申请人:阳光电源股份有限公司