一种光伏发电用斩波逆变电路及其控制方法

摘要

本发明公开了一种光伏发电用斩波逆变电路及控制方法，前级为三电平升压斩波器，后级为三电平逆变器。前级三电平升压斩波器包括一个电感，两个电容，两个开关管，三个二极管，以及光伏电池板。后级三电平逆变器由两个桥臂构成。该电路的控制方法包括前级三电平升压斩波器的控制和后级三电平逆变器控制，其中，前级三电平升压斩波器的控制包括均压控制以及闭环控制；后级三电平逆变器的控制为双环控制，包括电流内环和电压外环。

主权项

一种光伏发电用斩波逆变电路的控制方法，基于一种光伏发电用斩波逆变电路，包括前级三电平升压斩波器和后级三电平逆变器，所述前级三电平升压斩波器包括第一开关管，第一开关管的源极与第一电感的一端和第二二极管的正极相连，第一开关管的漏极与第二开关管的源极相连为C点；第二开关管的漏极与第一二极管的正极和第三二极管的负极相连；光伏电池板PV的正极接第一电感的另一端，光伏电池板PV的负极接第一二极管的负极；第二二极管的负极与第一电容的正极相连，第三二极管的正极与第二电容的负极相连，第一电容的负极与第二电容的正极都与C点相连；后级三电平逆变器由两个桥臂构成，左桥臂包括依次串连的第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管，还包括用于中点箝位的第四、第五二极管；第四二极管负极接第三开关管的发射极，第四二极管正极连接第五二极管负极，第五二极管正极接第五开关管的发射极；右桥臂包括依次串连的第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管，还包括用于中点箝位的第十、第十一二极管，第十二极管负极接第七开关管的发射极，第十二极管正极连接第十一二极管负极，第十一二极管正极接第九开关管的发射极；第三至第十开关管都反并联一个二极管；第四、第五开关管的连接点记为A点，第八、第九开关管的连接点记为B点，将A、B点作为输出端与负载或电网连接；第三、第七开关管的集电极连接前级三电平升压斩波器第一电容的正极；第六、第十开关管的发射极连接前级斩波器第二电容的负极；第四二极管的正极，第十二极管的正极、第五二极管的负极，第十一二极管的负极连接前级三电平升压斩波器的C点；以上光伏发电用斩波逆变电路的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)前级三电平升压斩波器的控制包括均压控制以及闭环控制，均压控制的具体实现方式为：通过比较第一电容上的电压V01和第二电容上的电压V02，若第一、第二开关管都导通，光伏电池板PV给第一电感充电，第一电容和第二电容给负载充电，无 需改变开关状态；若第一、第二开关管中的一个导通，一个关断，改变开关状态：当V01＞V02时，让第一开关管导通，第二开关管断开，此时第一电感给第二电容充电，V02升高；当V01＜V02时，让第一开关管断开，第二开关管导通，此时第一电感给第一电容充电，V01升高；闭环控制的具体实现方式为：将三电平升压斩波器等效为传统两电平升压斩波器，采用两电平升压斩波器的闭环控制方法设计调节器，对三电平升压斩波器进行控制；(2)后级三电平逆变器控制为双环控制，包括电流内环和电压外环控制。