一种单极性临界电流连续控制策略的并网逆变器过零点电流畸变抑制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种单极性临界电流连续控制策略的并网逆变器过零点电流崎变抑 制方法，属于电力电子变换器技术领域。
【背景技术】
[0002] 并网逆变器在新能源发电和电能变换等场合具有广泛的应用。提高逆变器开关频 率，减小逆变器体积和成本是并网逆变器设计的一个追求目标。提高开关频率可W减小无 源元件的体积，进而可W提高并网逆变器的功率密度。然而，提高开关频率不仅会增加开关 损耗，还会带来较大的电磁干扰。
[0003] 软开关技术的应用会大大降低开关损耗，能有效提高开关频率，减少变换器体积 和成本，同时又能保证良好的开关环境，W及由此可W带来低水平电磁干扰。目前软开关技 术主要包括无源软开关技术和有源软开关技术，然而该些软开关技术都需要额外的器件和 辅助电路来实现，该不仅增加了并网逆变器的体积和成本，还使得控制变得更为复杂。
[0004] 在常规半桥或全桥拓扑上，采用临界电流控制策略可W实现功率开关器件的零电 压开通，附图1给出了主电路拓扑W及该控制策略下的电感电流Lf波形示意图。附图1(a) 所示为主电路拓扑，即全桥逆变电路，未增加任何额外的器件和辅助电路。附图1(b)所示 为该控制策略下的电感电流Lf波形示意图，电感Lf电流处于临界电流连续工作模式，其临 界电流值Ic为开关管实现ZVS提供了条件。
[0005] 类似常规全桥逆变器，其调制方式也可W分为单极性和双极性调制策略。理论上 其相应的开通时间t。。和关断时间t Wf如式（1)、（2)所示（L为电感L f的感值）。
【主权项】
1. 一种改进型单极性临界电流连续控制策略并下的网逆变器，其特征在于： 主电路拓扑采用全桥逆变电路，包括输入源（VJ、四个开关管（Qi、Q2、Q3和Q4)、被控电 感（Lf)、输出电感（L。)，输出电容（C。）和电网（VgrJ ; 采用单极性控制方式，即其中一桥臂采用工频开关工作（化和Q 4)，另一桥臂采用高频 开关工作脚和Q 3); 控制电感（Lf)电流为临界电流连续模式炬oundary化rrent Mode，BCM)，当电网电压 相位为|?t|《a过渡过程中，控制电流临界峰值随着相位变化而变化。其变化规律为随 着电网电压相位的减小，临界电流值也相应减小，避免电网电压过零附近因开关频率太低 而导致电流崎变。
2. 基于权利要求1的临界电流连续控制策略并下的并网逆变器，其特征在于；在电网 电压过零附近（I ? 11《a过渡过程中），电流临界值变化采用A ? sin (? t)的渐变控制策 略，保证在电网电压过零附近开关频率基本不变。
3. 基于权利要求1的临界电流连续控制策略并下的并网逆变器，其特征在于；在电网 电压过零附近（I ? 11《a过渡过程中），电流临界值变化也可采用A* ? t的渐变控制策略， 保证在电网电压过零附近开关频率不为零，且基本保持在一个较大值。
4. 电压过零点处电感电流峰值渐进变化的方式是本发明核屯、思想，渐变不限于上述两 种具体形式，任何其他渐进变化方式都包含本发明思想中。
【专利摘要】单相单极性并网逆变器为了降低开关损耗，采用单极性临界电流连续模式的控制策略以实现开关管的零电压开通。由于在电网电压过零处电压值很小，这种期望的临界电流连续控制策略无法实现，导致在电网电压过零处产生电流振荡的问题。本发明提出一种在电网过零处采用渐变的单极性临界电流控制策略，解决了并网电流过零点振荡的问题。本发明改进型单极性临界电流连续的控制策略适用于功率较小，开关频率较高的并网逆变器应用场合。
【IPC分类】H02J3-38, H02M7-48
【公开号】CN104638957
【申请号】CN201410834072
【发明人】胡海兵, 赵阳, 魏涛
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月25日