一种高压逆变器拓扑电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种高压逆变器拓扑电路，涉及直流

【技术实现步骤摘要】
一种高压逆变器拓扑电路


[0001]本技术涉及直流
‑
交流逆变
，特别是涉及一种高压逆变器拓扑电路。

技术介绍

[0002]随着输电、配电技术的日益进步，智能电网的不断发展，新能源和储能等直流发电系统的容量不断增加，规模不断扩大。传统的逆变器输出电压为300V，单台逆变器功率最大为500kW，已经不能满足直流系统的并网发电需要。在传统逆变器的基础上，为实现更大容量，更高等级电压的并网，需要采用工频变压器进行升压。传统逆变拓扑存在如下限制：(1)使用传统的工频变压器，体积大、重量重、材料消耗大；(2)难以应对新能源发电更大容量的趋势；(3)需要集中式的网侧滤波器，体积大、重量重、成本高。
[0003]为提高逆变器的输出电压和单机容量，级联和多重叠加法是一种主要方法。申请号为CN201280041767.8的专利，提出使用N个级联的H桥转换器，可以产生具有2N+1个电压电平的电压波形，该拓扑中，级联多电平逆变器的DC电源采用多路光伏元件，存在需要多路光伏元件彼此隔离且对地高共模电压的问题。申请号为CN201210106659.6的专利，提出了基于多重化技术的光伏并网发电装置，该拓扑中，利用变压器单元对三相方波逆变器单元的输出电压进行合成和串联叠加，需要使用工频变压器。
[0004]综上，目前现有技术虽然能够提高逆变器的输出电压，但是必须使用工频变压器和多路光伏元件，存在体积大、重量重、材料消耗大以及需要多路光伏元件彼此隔离且对地高共模电压的问题。如何实现在不采用工频变压器的情况下，提高逆变器的输出电压，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种高压逆变器拓扑电路，能够实现在不采用工频变压器的情况下，提高逆变器的输出电压。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]一种高压逆变器拓扑电路，所述电路包括星形连接的三组单元模块；
[0008]每组单元模块均包括多个级联的单元模块；每组单元模块包括的单元模块的数量均相同；
[0009]所述单元模块包括依次连接的直流电流输入单元、隔离DC/DC变换器和H桥变换器。
[0010]可选地，所述电路还包括多个外部直流电源；
[0011]所述外部直流电源与所述直流电流输入单元连接；所述外部直流电源的数量与所述直流电流输入单元的数量相同。
[0012]可选地，所述外部直流电源为光伏组串、光伏汇流箱或储能电池组。
[0013]可选地，所述直流电流输入单元具体包括互相连接的直流母线电容和能量控制电路；
[0014]所述直流母线电容与所述外部直流电源连接；所述能量控制电路与所述隔离DC/DC变换器连接。
[0015]可选地，所述隔离DC/DC变换器具体包括依次连接的三相桥式逆变电路、三相高频变压器和三相桥式整流电容滤波电路；
[0016]所述三相桥式逆变电路与所述直流电流输入单元连接；所述三相桥式整流电容滤波电路与所述H桥变换器连接。
[0017]可选地，所述三相桥式逆变电路中的功率单元采用全控型功率开关IGBT。
[0018]可选地，所述三相桥式整流电容滤波电路采用高频整流二极管或全控型功率开关IGBT。
[0019]可选地，所述H桥变换器的功率单元采用全控型功率开关IGBT。
[0020]根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：
[0021]本技术公开的高压逆变器拓扑电路，三组单元模块之间采用星形连接，每组单元模块均包括多个级联的单元模块，每个单元模块均包括依次连接的直流电流输入单元、隔离DC/DC变换器和H桥变换器，从而实现多个H桥变换器级联，通过采用串联H桥变换器可以实现高电压输出，电压的高低由串联的级数决定，在同样的电流下，电压越高，功率越大，通过级联H桥输出高压交流电，实现直接并网，不需要工频变压器，最终实现在不采用工频变压器的情况下，提高逆变器的输出电压。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术高压逆变器拓扑电路实施例的结构图；
[0024]图2为本技术的单元模块的拓扑结构示意图；
[0025]图3为本技术使用n个单元模块级联实现高压交流输出的拓扑结构示意图；
[0026]图4为本技术每组n个单元模块级联后采用星型接法形成交流输出的3相的拓扑结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0028]本技术的目的是提供一种高压逆变器拓扑电路，能够实现在不采用工频变压器的情况下，提高逆变器的输出电压。
[0029]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0030]图1为本技术高压逆变器拓扑电路实施例的结构图。参见图1，该高压逆变器
拓扑电路包括星形连接的三组单元模块101。
[0031]每组单元模块101均包括多个级联的单元模块101；每组单元模块101包括的单元模块101的数量均相同。
[0032]单元模块101包括依次连接的直流电流输入单元1011、隔离DC/DC变换器1012和H桥变换器1013。
[0033]该高压逆变器拓扑电路提供了一种高压逆变器拓扑结构，逆变器拓扑由3n个单元模块101构成，其中，n为大于等于2的正整数，每个单元模块101均包括直流电流输入单元(直流输入单元)1011、隔离DC/DC变换器1012和H桥变换器1013。
[0034]3n个单元模块101平均分为3组，每组的单元模块101的输出级联构成交流输出的一相，3组共形成3相，按照星型连接构成交流3相输出，实现并网。
[0035]其中，直流电流输入单元1011用于连接直流发电系统，如光伏组串或汇流箱、储能电池组等。
[0036]H桥变换器1013实现DC与交流的逆变，通过多级H桥级联，实现高压交流输出。
[0037]进一步的，该高压逆变器拓扑电路还包括多个外部直流电源(直流发电系统)。外部直流电源与直流电流输入单元1011连接；外部直流电源的数量与直流电流输入单元1011的数量相同。
[0038]其中，外部直流电源为光伏组串、光伏汇流箱或储能电池组。
[0039]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压逆变器拓扑电路，其特征在于，所述电路包括星形连接的三组单元模块；每组单元模块均包括多个级联的单元模块；每组单元模块包括的单元模块的数量均相同；所述单元模块包括依次连接的直流电流输入单元、隔离DC/DC变换器和H桥变换器。2.根据权利要求1所述的高压逆变器拓扑电路，其特征在于，所述电路还包括多个外部直流电源；所述外部直流电源与所述直流电流输入单元连接；所述外部直流电源的数量与所述直流电流输入单元的数量相同。3.根据权利要求2所述的高压逆变器拓扑电路，其特征在于，所述外部直流电源为光伏组串、光伏汇流箱或储能电池组。4.根据权利要求2所述的高压逆变器拓扑电路，其特征在于，所述直流电流输入单元具体包括互相连接的直流母线电容和能量控制电路；所述直流母线电容与所述外部直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜勇君，于涛，胡观伟，姚树现，于冠学，
申请(专利权)人：山东双益电气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：