一种新型高升压增益光伏逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种新型高升压增益光伏逆变器，属于电力电子变换与智能电网 领域。
【背景技术】
[0002] 太阳能的利用是缓解全球能源紧缺与环境污染问题的重要途径，光伏发电就是近 年来研究的热点之一。采用目前成熟的电力电子变流技术可将太阳能转换成电能，进而实 现电压变换与功率控制。
[0003] 电压源逆变器和电流源逆变器广泛应用于工业生产中，比如分布式能源系统、不 间断电源、交流调速系统W及混合动力车等。传统电压源逆变器和电流源逆变器有其固有 的弊端。电压源逆变器属于降压型变换器，直通能够损坏逆变器样机。电流源逆变器交流 输出电压不能低于直流侧电压，属于升压型变换器，电流源的特性使得系统不能承受开路 的影响。在实际应用中，为了达到输出电压的任意可调，在直流侧级联了DC/DC斩波电路构 成两级电路，而两级电路使系统复杂、成本高且效率下降明显。
【发明内容】
[0004] 在现有技术的基础上，本实用新型公开了一种新型高升压增益光伏逆变器，Boost 升压电路实现光伏阵列输出最大功率跟踪，直流链阻抗网络由两个电感和两个电容构成， 开关管S,和后级PWM逆变桥直通信号W互补的方式工作，两个电感在不同时期的充放电实 现了直流链电压的升压功能。
[0005] 本实用新型的技术方案为：一种新型高升压增益光伏逆变器，包括Boost升压电 路、开关器件S,及其反并联二极管〇7、直流链阻抗网络、PWM逆变桥，光伏阵列、Boost升压电 路、开关器件S,及其反并联二极管D7、直流链阻抗网络、PWM逆变桥、电网或负载依次连接， 将光伏阵列输出的直流电能变换成为交流电能，为=相负载供电或并入交流电网；Boost 升压电路包括光伏侧储能电容CD、Boost升压电感U、Boost升压电路开关器件SD、Boost升 压电路二极管D。、直流侧储能电容Cd;直流链阻抗网络由电感L1、Lz和电容C1、Cz组成；PWM 逆变桥采用=相全桥逆变结构，由六个开关器件Si~SeW及它们各自的反并联二极管D11~Die 组成；光伏阵列与光伏侧储能电容C。并联连接，光伏阵列输出正极与Boost升压电感L。相 连，Boost升压电感L。另一端与Boost升压电路开关器件S。的集电极、Boost升压电路二极 管D。的阳极相连，Boost升压电路二极管D。的阴极与直流侧储能电容CD的一端、电感L1的 一端、开关器件Si的集电极、二极管D。的阴极、开关器件S3的集电极、二极管D。的阴极、开 关器件苗的集电极、二极管Du的阴极相连，直流侧储能电容Cd的另一端与光伏阵列输出负 极、Boost升压电路开关器件S。的发射极、开关器件S7的发射极、反并联二极管D7的阳极、 电感Lz的一端相连，电感L1的另一端与开关器件S7的集电极、反并联二极管D7的阴极、电 容Cl的一端相连，电容C1的另一端与电容C2的一端、开关器件S2的发射极、二极管D。的 阳极、开关器件S4的发射极、二极管D14的阳极、开关器件Se的发射极、二极管DW的阳极相 连，电容Cs的另一端与电感L2的另一端相连，开关器件SI的发射极与反并联二极管D。的 阳极、开关器件Sz的集电极、反并联二极管D12的阴极相连，开关器件S3的发射极与反并联 二极管Dc的阳极、开关器件S4的集电极、反并联二极管D14的阴极相连，开关器件Se的发 射极与反并联二极管DiS的阳极、开关器件Se的集电极、反并联二极管DW的阴极相连；由开 关器件Sz的集电极、开关器件S4的集电极、开关器件Se的集电极分别引出PWM逆变桥的a、 b、CS个输出端，并接至电网或负载。
[0006]本实用新型的有益效果是：1、光伏发电系统具有较大的输入电压变化范围且输出 交流电压可调；2、在很小的直通占空比下拥有很大的升压比，调制因子大幅度提高，增加了 直流电压利用率并降低有源元件的电压应力；3、克服了轻载/小电感时，电感电流断续造 成的直流链电压不规则跌落给系统造成的影响，可W设计较小容量的直流链电感，增加样 机的单位功率密度；4、逆变器电压增益和调制因子成正比，增强了系统的调节能力；5、直 流链阻抗网络参数选择相对灵活，流过电感Lz的电流较小，使得电感Lz体积和重量可W设 计较小。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型拓扑结构示意图。
[0008] 图2为直通模式下，本实用新型的等效电路图。
[000引图3为非直通模式下，本实用新型的等效电路图。
[0010] 图4为几种典型单级逆变电路升压因子与直通占空比关系示意图。
[0011] 图5为几种典型单级逆变电路电压增益与调制因子关系示意图。
【具体实施方式】
[0012]图1所示为一种新型高升压增益光伏逆变器拓扑结构示意图，包括Boost升压电 路、开关器件S,及其反并联二极管〇7、直流链阻抗网络、PWM逆变桥，光伏阵列、Boost升压电 路、开关器件S,及其反并联二极管D7、直流链阻抗网络、PWM逆变桥、电网或负载依次连接， 将光伏阵列输出的直流电能变换成为交流电能，为=相负载供电或并入交流电网；Boost 升压电路包括光伏侧储能电容C〇、Boost升压电感L〇、Boost升压电路开关器件S〇、Boost升 压电路二极管D。、直流侧储能电容Cd;直流链阻抗网络由电感L1、Lz和电容C1、Cz组成；PWM 逆变桥采用=相全桥逆变结构，由六个开关器件Si~SeW及它们各自的反并联二极管D11~Die 组成；光伏阵列与光伏侧储能电容C。并联连接，光伏阵列输出正极与Boost升压电感L。相 连，Boost升压电感L。另一端与Boost升压电路开关器件S。的集电极、Boost升压电路二极 管D。的阳极相连，Boost升压电路二极管D。的阴极与直流侧储能电容CD的一端、电感L1的 一端、开关器件Si的集电极、二极管D。的阴极、开关器件S3的集电极、二极管D。的阴极、开 关器件苗的集电极、二极管Du的阴极相连，直流侧储能电容Cd的另一端与光伏阵列输出负 极、Boost升压电路开关器件S。的发射极、开关器件S7的发射极、反并联二极管D7的阳极、 电感Lz的一端相连，电感L1的另一端与开关器件S7的集电极、反并联二极管D7的阴极、电 容Cl的一端相连，电容C1的另一端与电容C2的一端、开关器件S2的发射极、二极管D。的 阳极、开关器件S4的发射极、二极管D14的阳极、开关器件Se的发射极、二极管DW的阳极相 连，电容Cz的另一端与电感L2的另一端相连，开关器件S1的发射极与反并联二极管D。的 阳极、开关器件S2的集电极、反并联二极管D12的阴极相连，开关器件S3的发射极与反并联 二极管Dc的阳极、开关器件S4的集电极、反并联二极管D14的阴极相连，开关器件Se的发 射极与反并联二极管DiS的阳极、开关器件Se的集电极、反并联二极管DW的阴极相连；由开 关器