本申请公开了一种三电平逆变器、光伏系统及控制方法，三电平逆变器为中点钳位三电平逆变器，包括：桥臂包括串联的第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组、第四开关模组，钳位开关包括第五开关模组和第六开关模组，还包括控制器；控制器在三电平逆变器的输出电压过零点时，控制三电平逆变器输出第一电平，再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断三电平逆变器是否输出第二电平，第二电平与第一电平相反，如果否，则判断三电平逆变器出现故障。在电平切换前半周内工频管出现短路，在半母线短路前触发故障保护，防止半母线短路，例如在判断出现故障时，及时告警，采取保护措施，如控制三电平逆变器及时停机。时停机。时停机。
【技术实现步骤摘要】
一种三电平逆变器、光伏系统及控制方法
[0001]本申请涉及电力电子
，具体涉及一种三电平逆变器、光伏系统及控制方法。
技术介绍
[0002]现有的1100V或1500V光伏系统基本采用三电平逆变器。常见的三电平逆变器包括I型三电平、T型三电平和有源嵌位ANPC三电平。
[0003]三电平逆变器工作时，如果存在开关管关不断的情况，则会导致逆变器的半母线短路；如果逆变器中开关管的耐短路能力较差，则开关管很快会被损坏，进而可能导致整个三电平逆变器失效。
[0004]因此，如何准确判断三电平逆变器的开关管存在无法关断的故障至关重要。
技术实现思路
[0005]为了解决以上技术问题，本申请提供一种三电平逆变器、光伏系统及控制方法，能够准确判断三电平逆变器中是否存在开关管故障。
[0006]本申请提供一种三电平逆变器，包括：第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组、第四开关模组、第五开关模组、第六开关模组和控制器；
[0007]第一开关模组的第一端和第二端分别连接正母线和第一节点，第二开关模组的第一端和第二端分别连接第一节点和输出端；第三开关模组的第一端和第二端分别连接输出端和第二节点；第四开关模组的第一端和第二端分别连接第二节点和负母线；第五开关模组的第一端和第二端分别连接第一节点和N线；第六开关模组的第一端和第二端分别连接N线和第二节点；
[0008]控制器，用于在三电平逆变器的输出电压过零点时，控制三电平逆变器输出第一电平，再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断三电平逆变器是否输出第二电平，第二电平与第一电平相反，如果否，则判断三电平逆变器出现故障。
[0009]优选地，控制器，具体用于在三电平逆变器的输出电压由正半周切换到过零点时，控制三电平逆变器输出+1电平；再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断三电平逆变器是否输出
‑
1电平，如果否，则判断三电平逆变器出现故障。
[0010]优选地，控制器，具体用于在三电平逆变器的输出电压由负半周切换到过零点时，控制三电平逆变器输出
‑
1电平；再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断三电平逆变器是否输出+1电平，如果否，则判断三电平逆变器出现故障。
[0011]优选地，控制器，具体用于在三电平逆变器的输出电压过零点，且三电平逆变器的输出电流位于预设区间内时，控制三电平逆变器输出第一电平。
[0012]优选地，控制器，具体用于控制三电平逆变器输出第一电平，预设时间段后，再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断。
[0013]优选地，还包括：连接在三电平逆变器的输出端的滤波电感；
[0014]预设时间段ton与预设区间的电流最大值Iref满足如下关系：
[0015]Unbus
×
ton/2L>Iref；
[0016]其中，Unbus为半母线电压，L为滤波电感的感值。
[0017]优选地，第五开关模组至少包括第五开关管，第六开关模组至少包括第六开关管；
[0018]或，
[0019]第五开关模组包括第五二极管，第六开关模组包括第六二极管。
[0020]本申请还提供一种光伏系统，包括以上介绍的三电平逆变器；三电平逆变器的输入端用于连接光伏阵列，或三电平逆变器的输入端通过直流直流变换器连接光伏阵列。
[0021]本申请还提供一种三电平逆变器的控制方法，三电平逆变器包括第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组、第四开关模组、第五开关模组、第六开关模组和控制器；第一开关模组的第一端和第二端分别连接正母线和第一节点，第二开关模组的第一端和第二端分别连接第一节点和输出端；第三开关模组的第一端和第二端分别连接输出端和第二节点；第四开关模组的第一端和第二端分别连接第二节点和负母线；第五开关模组的第一端和第二端分别连接第一节点和N线；第六开关模组的第一端和第二端分别连接N线和第二节点；
[0022]在三电平逆变器的输出电压过零点时，控制三电平逆变器输出第一电平；
[0023]控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断；
[0024]判断三电平逆变器是否输出第二电平，第二电平与第一电平相反，如果否，则判断三电平逆变器出现故障。
[0025]优选地，在三电平逆变器的输出电压过零点时，控制三电平逆变器输出第一电平，具体包括：
[0026]在三电平逆变器的输出电压过零点，且三电平逆变器的输出电流位于预设区间内时，控制三电平逆变器输出第一电平。
[0027]优选地，控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，具体包括：
[0028]控制三电平逆变器输出第一电平预设时间段后，再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断。
[0029]优选地，预设时间段ton与预设区间的电流最大值Iref满足如下关系：
[0030]Unbus
×
ton/2L>Iref；
[0031]其中，Unbus为半母线电压，L为连接在三电平逆变器的输出端的滤波电感的感值。
[0032]由此可见，本申请具有如下有益效果：
[0033]本申请提供的三电平逆变器主要判断第二开关模组和第三开关模组是否可以在需要关断时正确关断。本申请在三电平逆变器的输出电压过零点，控制三电平逆变器输出第一电平，再控制第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断三电平逆变器是否输出第二电平，第二电平与第一电平相反，如果否，则判断三电平逆变器出现故障，即在电平切换前半周内工频管出现短路，在半母线短路前触发故障保护，防止
半母线短路，例如在判断出现故障时，及时告警，并采取保护措施，例如控制三电平逆变器及时停机。
附图说明
[0034]图1为本申请实施例提供的一种三电平逆变器的示意图；
[0035]图2为T2未关断的示意图；
[0036]图3为本申请提供的另一种三电平逆变器的示意图；
[0037]图4为本申请实施例提供的一种开关管的时序图；
[0038]图5为三电平逆变器输出+1电平的示意图；
[0039]图6为三电平逆变器输出
‑
1电平的示意图；
[0040]图7为本申请实施例提供的一种光伏系统的示意图；
[0041]图8为本申请实施例提供的一种三电平逆变器的控制方法的流程图；
[0042]图9为本申请实施例提供的又一种三电平逆变器的控制方法的流程图；
[0043]图10为本申请实施例提供的另一种三电平逆变器的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0044]为了使本领域技术人员更好地理解本申请提供的技术方案，下面先介绍本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三电平逆变器，其特征在于，包括：第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组、第四开关模组、第五开关模组、第六开关模组和控制器；所述第一开关模组的第一端和第二端分别连接正母线和第一节点，所述第二开关模组的第一端和第二端分别连接所述第一节点和输出端；所述第三开关模组的第一端和第二端分别连接所述输出端和第二节点；所述第四开关模组的第一端和第二端分别连接所述第二节点和负母线；所述第五开关模组的第一端和第二端分别连接所述第一节点和N线；所述第六开关模组的第一端和第二端分别连接所述N线和所述第二节点；所述控制器，用于在所述三电平逆变器的输出电压过零点时，控制所述三电平逆变器输出第一电平，再控制所述第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断所述三电平逆变器是否输出第二电平，所述第二电平与所述第一电平相反，如果否，则判断所述三电平逆变器出现故障。2.根据权利要求1所述的三电平逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述三电平逆变器的输出电压由正半周切换到过零点时，控制所述三电平逆变器输出+1电平；再控制所述第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断所述三电平逆变器是否输出
‑
1电平，如果否，则判断所述三电平逆变器出现故障。3.根据权利要求1所述的三电平逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述三电平逆变器的输出电压由负半周切换到过零点时，控制所述三电平逆变器输出
‑
1电平；再控制所述第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断，判断所述三电平逆变器是否输出+1电平，如果否，则判断所述三电平逆变器出现故障。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的三电平逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述三电平逆变器的输出电压过零点，且所述三电平逆变器的输出电流位于预设区间内时，控制所述三电平逆变器输出第一电平。5.根据权利要求4所述的三电平逆变器，其特征在于，所述控制器，具体用于控制所述三电平逆变器输出第一电平，预设时间段后，再控制所述第一开关模组、第二开关模组、第三开关模组和第四开关模组均关断。6.根据权利要求5所述的三电平逆变器，其特征在于，还包括：连接在所述三电平逆变器的输出端的滤波电感；所述预设时间段ton与所述预设区间的电流最大值Iref满足如下关系：Unbus
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵仁明，张润发，王威，朱万平，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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