【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网，具体涉及一种高效率微网逆变器及其控制方法。
技术介绍
1、微电网（micro-grid）也称为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微网逆变器即为其中的能量转换装置。
2、微网本身具备三个特点一是分布比较分散，二是容量一般都不大，规模相对较小。三是投资及运维成本高。基于以上特点，就要求微网逆变器要具有电路结构简单，成本低、效率高、电能质量高的优势。
3、目前微网逆变器技术多数两级结构电路和控制复杂，效率偏低，电能质量不高。如公开技术cn115411964a和cn117498459a构建了相对复杂的系统和控制方法，提升微网逆变器的效率和电能质量，但不使其系统变复杂，不使其成本增加是微网逆变器技术的关键点。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种高效率微网逆变器及其控制方法，横管采用低频控制，竖管采用高频控制，横管开关损耗消除，仅通过竖管高频开关实现三电平，输出电压波形为三电平，电能质量提高。
2、本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
3、一种高效率微网逆变器，包括：横管开关管ta2及其体二极管da2、横管开关管ta3及其体二极管da3、竖管开关管ta1及其体二极管da1、竖管开关管ta4及其体二极管da4，所述横管开关管ta2与ta3串联在点o与点out之间，所述点out为竖管开关管ta1与ta4的连接点，所述点o为上母线电容c1与下母线电容c2
4、进一步的，还包括输入滤波电感l和输入电容c，输入滤波电感l一端与点out连接，另一端与输入电容c的一端连接，输入电容c的另一端与点o连接，上母线电容一端与光伏板正极pv+连接，另一端与下母线电容连接于点o，下母线电容另一端与光伏板负极-pv连接。
5、进一步的，横管开关管ta2、ta3为igbt，竖管开关管ta1、ta4为mosfet或sicmosfet。
6、一种高效率微网逆变器控制方法，用于控制上述高效率微网逆变器，横管开关管ta2、ta3的驱动由调制波us控制，竖管开关管ta1、ta4的驱动由调制波us与上载波ucp、下载波ucn的比较结果控制。
7、进一步的，横管开关管ta2、ta3的驱动产生方式为：us在正半轴时，ta2导通，ta3关断；us在负半轴时，ta3导通，ta2关断；
8、竖管开关管ta1、ta4的驱动产生方式为：us在正半轴时，us与ucp比较，us>ucp时，ta1导通，ta4关断，否则ta1关断且ta4导通；us在负半轴时，us与ucn比较，us>ucn时，ta1导通，ta4关断，否则ta1关断且ta4导通。
9、进一步的，us位于正半轴，us＞0，us＞ucp时，ta2导通，ta3关断，ta1导通，ta4关断，为三电平p态；
10、us＞0，us＜ucp时，ta2导通，ta3关断，ta4导通，ta1关断，为三电平o态；
11、us位于负半轴，us＜0，us＞ucn时，ta2关断，ta3导通，ta1导通，ta4关断，为三电平o态；
12、us＜0，us＜ucn，ta2关断，ta3导通，ta4导通，ta1关断，为三电平n态。
13、进一步的，定义点out与点o之间的电压为uouto，光伏板正极pv+与光伏板负极pv-之间的电压为pv；
14、正半轴三电平p态时，uouto=0.5pv，微网逆变器工作在正半轴，电流流出微网逆变器，竖管开关管ta1导通、横管开关管ta2导通，电流流经竖管开关管ta1，经过输入滤波电感l和输入滤波电容c后回到上母线电容c1与下母线电容c2连接点o；
15、正半轴三电平o态时，uouto=0，微网逆变器工作在正半轴，电流流出微网逆变器，横管开关管ta2、竖管开关管ta4导通，电流流经igbt开关管ta2和二极管da3，经过滤波电感l和滤波电容c后回到上母线电容c1与下母线电容c2连接点o。
16、进一步的，定义点out与点o之间的电压为uouto，光伏板正极pv+与光伏板负极pv-之间的电压为pv；
17、负半轴三电平n态时，uouto=-0.5pv，微网逆变器工作在负半轴，电流流入微网逆变器，横管开关管ta3、竖管开关管ta4导通，电流从点out流经开关管ta4和下母线电容c2，经过点o，流经滤波电容c和滤波电感l回到点out；
18、us在负半轴o态时，uouto=0，微网逆变器工作在负半轴，电流流入微网逆变器，横管开关管ta3、竖管开关管ta4导通，电流由点out流经开关管ta3和二极管da2，经过点o，流经滤波电容c和滤波电感l回到点out。
19、本专利技术的优点在于：
20、本专利技术通过横管低频控制，竖管高频控制，消除了横管高频开关损耗，提高了微网逆变器的效率。
21、本专利技术通过横管低频控制，竖管高频控制，实现了微网逆变器输出电压三电平，提升了微网逆变器的电能质量。
22、本专利技术的控制方法将使用igbt低频开关管的微网逆变器整体开关频率提升到了mosfet高频开关频率的水准。
23、本专利技术硬件电路简单，成本低；控制方法简单，稳定可靠。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高效率微网逆变器，其特征在于，包括：横管开关管Ta2及其体二极管Da2、横管开关管Ta3及其体二极管Da3、竖管开关管Ta1及其体二极管Da1、竖管开关管Ta4及其体二极管Da4，所述横管开关管Ta2与Ta3串联在点O与点OUT之间，所述点OUT为竖管开关管Ta1与Ta4的连接点，所述点O为上母线电容C1与下母线电容C2的连接点。
2.根据权利要求1所述高效率微网逆变器，其特征在于，还包括输入滤波电感L和输入电容C，输入滤波电感L一端与点OUT连接，另一端与输入电容C的一端连接，输入电容C的另一端与点O连接，上母线电容一端与光伏板正极PV+连接，另一端与下母线电容连接于点O，下母线电容另一端与光伏板负极-PV连接。
3.根据权利要求1所述高效率微网逆变器，其特征在于，横管开关管Ta2、Ta3为IGBT，竖管开关管Ta1、Ta4为mosfet或SiCmosfet。
4.一种高效率微网逆变器控制方法，用于控制如权利要求1-3任一所述高效率微网逆变器，其特征在于，横管开关管Ta2、Ta3的驱动由调制波Us控制，竖管开关管Ta1、Ta4的驱动由
5.根据权利要求4所述高效率微网逆变器控制方法，其特征在于，横管开关管Ta2、Ta3的驱动产生方式为：Us在正半轴时，Ta2导通，Ta3关断；Us在负半轴时，Ta3导通，Ta2关断；
6.根据权利要求4所述高效率微网逆变器控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述高效率微网逆变器控制方法，其特征在于，定义点OUT与点O之间的电压为UOUTO，光伏板正极PV+与光伏板负极PV-之间的电压为PV；
8.根据权利要求6所述高效率微网逆变器控制方法，其特征在于，定义点OUT与点O之间的电压为UOUTO，光伏板正极PV+与光伏板负极PV-之间的电压为PV；
...【技术特征摘要】
1.一种高效率微网逆变器，其特征在于，包括：横管开关管ta2及其体二极管da2、横管开关管ta3及其体二极管da3、竖管开关管ta1及其体二极管da1、竖管开关管ta4及其体二极管da4，所述横管开关管ta2与ta3串联在点o与点out之间，所述点out为竖管开关管ta1与ta4的连接点，所述点o为上母线电容c1与下母线电容c2的连接点。
2.根据权利要求1所述高效率微网逆变器，其特征在于，还包括输入滤波电感l和输入电容c，输入滤波电感l一端与点out连接，另一端与输入电容c的一端连接，输入电容c的另一端与点o连接，上母线电容一端与光伏板正极pv+连接，另一端与下母线电容连接于点o，下母线电容另一端与光伏板负极-pv连接。
3.根据权利要求1所述高效率微网逆变器，其特征在于，横管开关管ta2、ta3为igbt，竖管开关管ta1、ta4为mosfet或sicmosfet。
4.一种高...
【专利技术属性】
技术研发人员：白洪超，禹金标，董会娜，
申请(专利权)人：山东艾诺智能仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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