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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子技术及可在生能源并发电,尤其涉及一种高增益光伏逆变电源装置及其控制方法与相关设备。
技术介绍
1、在光伏微型逆变发电领域,出于对工作效率的考虑,逆变器多数采用基于虚拟直流母线结构的两级变换电路,这种逆变器的前级电路主要实现光伏组件的mppt功能以及组件电压的直流正弦全波调制,后级电路则为工频换相电路,实现直流正弦全波的交流正弦化。
2、传统的光伏逆变电源装置主要是采用反激逆变器,其拓扑结构和控制策略简单,并因此而颇受欢迎,但其高升压比仅仅依靠大的匝比来获得,这导致了光伏逆变电源装置可能存在高的漏感量,逆变器的漏感量过高从而削弱了光伏逆变电源装置的工作效率。
技术实现思路
1、本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,有鉴于此,本申请提供了一种高增益光伏逆变电源装置及其控制方法与相关设备,用于解决现有技术中光伏逆变电源装置中的逆变器工作效率低的技术缺陷。
2、一种高增益光伏逆变电源装置,所述高增益光伏逆变电源装置包括:主电路和控制电路;其中,所述主电路与所述控制电路连接;所述主电路包括一个工频换相电路以及至少一个直流变换器单元;其中,每个所述直流变换器单元包括若干个光伏组件、若干个解耦电容、若干个高频变压器、若干个谐振电容、若干个谐振电感、若干个滤波电容以及若干个功率开关管;每个所述直流变换器单元的光伏组件、解耦电容、高频变压器、谐振电容以及谐振电感的数量保持一致,每个所述直流变换器单元的滤波电容与功率开关管的数量保持一致且为每个所述直流变换器
3、优选地,当每个所述直流变换器单元的解耦电容数量为1个时,每个所述直流变换器单元包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一功率开关管、第二功率开光管以及第三功率开关管,各个滤波电容及各个功率开关管与所述解耦电容呈对应连接关系;基于此,每个所述直流变换器单元的解耦电容分别与其光伏组件、高频变压器、谐振电容、谐振电感、各个滤波电容以及各个功率开关管对应连接,以构成每个所述直流变换器单元的第一输出端和第二输出端,包括:
4、所述直流变换器单元的解耦电容的第一端分别与所述直流变换器单元的光伏组件的第一端、所述直流变换器单元的高频变压器原边绕组的第一输入端连接;所述直流变换器单元的解耦电容的第二端分别与所述直流变换器单元的光伏组件的第二端、所述直流变换器单元的第一功率开关管的源极、所述直流变换器单元的谐振电容的第二端、所述直流变换器单元的谐振电感的第二端以及所述直流变换器单元的第二滤波电容的第二端连接,以构成所述直流变换器单元的第二输出端;所述直流变换器单元的高压变压器原边绕组的第二输入端分别与所述直流变换器单元的第一功率开关管的漏极、所述直流变换器单元的第一滤波电容的第一端和所述直流变换器单元的谐振电容的第一端连接;所述直流变换器单元的高压变压器副边绕组第一输出端和所述直流变换器单元的高压变压器原边绕组第二输入端构成同名端,所述同名端与所述直流变换器单元的第三功率开关管的漏极连接,所述直流变换器单元的第三滤波电容的第一端与所述直流变换器单元的第三功率开关管的源极连接,构成所述直流变换器单元的第一输出端;所述直流变换器单元的第二功率开关管的漏极与所述直流变换器单元的谐振电感的第一端和所述第一滤波电容的第二端连接,所述直流变换器单元的第二功率开关管的源极与所述高压变压器的副边绕组第二输出端、所述直流变换器单元的第二滤波电容的第一端、所述直流变换器单元的第三滤波电容的第二端连接。
5、优选地,当所述工频换相电路的滤波电容数量为1个时,所述工频换相电路包括第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管以及第七功率开关管;所述工频换相电路的滤波电容、滤波电感分别与各个功率开关管对应连接;基于此,所述工频换相电路的各个所述功率开关管与所述滤波电容以及所述滤波电感对应连接,以构成所述工频换相电路的第一输入端以及第二输入端,包括:
6、所述工频换相电路的第四功率开关管的漏极和所述工频换相电路的第五功率开关管的漏极连接,以构成所述工频换相电路的第一输入端;所述工频换相电路的第四功率开关管的源极与所述工频换相电路的第六功率开关管的漏极、所述工频换相电路的滤波电容的第一端和所述工频换相电路的滤波电感的输入端连接;所述工频换相电路的滤波电感的输出端与电网的第一端连接;所述工频换相电路的第五开关管的源极与所述工频换相电路的第七开关管的漏极、所述工频换相电路的滤波电容的第二端和电网的第二端连接;所述工频换相电路的第六开关管的源极与所述工频换相电路的第七开关管的源极连接,构成所述工频换相电路的第二输入端。
7、优选地,当所述主电路中包括的若干个所述直流变换器单元的连接方式为并联时,所述主电路中的各个直流变换器单元与所述工频换相电路的连接方式,包括:
8、每个所述直流变换器单元的第一输出端分别依次连接后,再与所述工频换相电路的第一输入端连接;每个所述直流变换器单元的第二输出端分别依次连接之后,再与所述工频换相电路的第二输入端连接。
9、优选地,当所述主电路中的若干个所述直流变换器单元的连接方式为串联时,所述主电路中的各个直流变换器单元与所述工频换相电路的连接方式,包括:
10、目标直流变换器单元的第一输出端与所述工频换相电路的第一输入端连接,其中,所述目标直流变换器单元为所述主电路中各个串联的直流变换器单元中的第一个直流变换器单元;所述目标直流变换器单元的第二输出端分别与其余所述直流变换器单元的第二输出端串连;所述主电路中串联的各个所述直流变换器单元中的最后一个所述直流变换器单元的第二输出端与所述工频换相电路的第二输入端连接。
11、优选地,所述采样电路包括一个电网电压采样电路、一个电网电流采样电路、若干个光伏组件电压采样电路、若干个光伏组件电流采样电路;其中,所述采样电路的光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,所述高增益光伏逆变电源装置包括:主电路和控制电路;
2.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当每个所述直流变换器单元的解耦电容数量为1个时,每个所述直流变换器单元包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一功率开关管、第二功率开光管以及第三功率开关管,各个滤波电容及各个功率开关管与所述解耦电容呈对应连接关系;
3.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当所述工频换相电路的滤波电容数量为1个时,所述工频换相电路包括第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管以及第七功率开关管;所述工频换相电路的滤波电容、滤波电感分别与各个功率开关管对应连接;
4.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当所述主电路中包括的若干个所述直流变换器单元的连接方式为并联时,所述主电路中的各个直流变换器单元与所述工频换相电路的连接方式,包括:
5.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当所述主电路中的若干个所述直流变换器单元的连接方式为串
6.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,所述采样电路包括一个电网电压采样电路、一个电网电流采样电路、若干个光伏组件电压采样电路、若干个光伏组件电流采样电路;其中,所述采样电路的光伏组件电压采样电路以及光伏组件电流采样电路的数量与所述直流变换器单元的数量保持一致;
7.一种高增益光伏逆变电源装置控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-6任一项所述的高增益光伏逆变电源装置,该方法包括:
8.一种高增益光伏逆变电源装置控制装置,其特征在于,包括:
9.一种高增益光伏逆变电源装置控制设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,以及存储器;
10.一种可读存储介质,其特征在于:所述可读存储介质中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器实现如权利要求7所述高增益光伏逆变电源装置控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,所述高增益光伏逆变电源装置包括:主电路和控制电路;
2.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当每个所述直流变换器单元的解耦电容数量为1个时,每个所述直流变换器单元包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一功率开关管、第二功率开光管以及第三功率开关管,各个滤波电容及各个功率开关管与所述解耦电容呈对应连接关系;
3.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当所述工频换相电路的滤波电容数量为1个时,所述工频换相电路包括第四功率开关管、第五功率开关管、第六功率开关管以及第七功率开关管;所述工频换相电路的滤波电容、滤波电感分别与各个功率开关管对应连接;
4.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当所述主电路中包括的若干个所述直流变换器单元的连接方式为并联时,所述主电路中的各个直流变换器单元与所述工频换相电路的连接方式,包括:
5.根据权利要求1所述的高增益光伏逆变电源装置,其特征在于,当...
【专利技术属性】
技术研发人员:张峰,李朋,张先勇,严子钧,王嘉宇,
申请(专利权)人:广东技术师范大学,
类型:发明
国别省市:
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