一种直交变换并网变流器的制作方法

本实用新型主要涉及电力电子技术领域，特指一种直交变换并网变流器。

背景技术：

随着化石能源的日益枯竭，对各种可再生能源的并网和再生制动能量的并网具有重要意义。作为并网系统中的关键环节，并网逆变电路受到越来越多的关注，由于普遍采用PWM调制，并网逆变电路对电网注入的电流将含有开关频率及其边频带的谐波，因此如何降低并网谐波成为一大技术研究问题。此外，由于普通变换器进行并网时需要使直流侧电源与交流侧并网电压满足一定的关系，才能使系统性能达到最优，因此能够适应宽的电压范围的变流器有利于系统性能提升。

目前的直交变换并网变流器大多加有具备电气隔离功能的并网变压器，此类变压器目前以工频电力变压器为主，工频变压器存在体积大，功率密度较低的缺点。另外部分并网变流器的前端加入了高频隔离的DC/DC变换环节，用于实现电气隔离，此种方案虽能提高变流器的功率密度，但是由于多加了一级DC/DC环节，需要增加器件的数量较多，增加了系统的总成本，且DC/DC变换器由于隔离变压器变比以及自身占空比的原因，在宽范围输出电压的场合需要通过多绕组输出的方式来解决，进一步增加了系统成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、谐波低、直流侧输入电压范围宽以及具有电气隔离功能的直交变换并网变流器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种直交变换并网变流器，包括三相级联电路，每相级联电路均由多个高频隔离Z源逆变器级联而成。

作为上述技术方案的进一步改进：

每相级联电路中的高频隔离Z源逆变器的直流侧并联。

每相级联电路中的高频隔离Z源逆变器的直流侧串联。

所述级联电路为两电平级联电路。

所述级联电路为三电平级联电路。

每相级联电路均由三个高频隔离Z源逆变器级联而成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的直交变换并网变流器，由于采用多个高频隔离Z源逆变器级联的形式，自带电气隔离，无需外置隔离变压器且功率密度高；另外采用级联形式，谐波低。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的电路原理图。

图2为本实用新型的实施例二的电路原理图。

图3为本实用新型中Z源逆变器的电路原理图。

图4为本实用新型中高频隔离Z源逆变器的电路原理图。

图中标号表示：1、高频隔离Z源逆变器。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一：

如图1、图3和图4所示，本实施例的直交变换并网变流器，包括三相级联电路，每相级联电路均由多个高频隔离Z源逆变器1级联而成。本实用新型的直交变换并网变流器，由于采用多个高频隔离Z源逆变器1级联的形式，自带电气隔离，无需外置变压器且功率密度高；另外采用级联形式，谐波低；Z源逆变器使得变流器能适应更宽的电压范围，或者在直流电压源一定的情况下可提供宽范围的输出电压，而且结构简单、器件少、成本低。

本实施例中，每相级联电路中的高频隔离Z源逆变器1的直流侧串联。

本实施例中，级联电路为两电平级联电路或者三电平级联电路

本实施例中，每相级联电路均由三个高频隔离Z源逆变器1级联而成。如果每一级直流侧电压幅值相等，则每一相级联的数目n与输出电平数l的关系为：

l＝2n+1；

如果每一级直流侧电压幅值分别取为E、2E、4E…2^m-1E，则每一相级联的数目n与输出电平数l的关系为：

l＝2^m+1-1。

其中，Z源逆变器是2011年由密歇根州立大学的彭方正教授首次提出来的，其拓扑如图3所示，其中C1、C2、L1、L2组成Z源阻抗网络。相比于传统的逆变器，Z源逆变器拥有一个直通的工作状态，即逆变桥至少有一个桥臂处于直通状态一定时间。该直通状态对Z网络中的电感进行储能，从而实现升压。图4为2011年彭方正教授提出的高频隔离Z源逆变器1的拓扑图。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于：如图2所示，每相级联电路中的高频隔离Z源逆变器1的直流侧并联，其它未述内容与实施例一相同，在此不再赘述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。