通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法与流程

本发明涉及逆变器，尤其涉及通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法。

背景技术：

1、目前的两级式光伏微型逆变器产品，为了追求逆变桥的高效率，通常采用单极性控制方式。逆变桥采用单极性控制方式工作时，存在以下情况：

2、如图1和图2所示，当靠近电网电压过零点的时，逆变桥中的mosfet管频率过低甚至无法正常工作。以正半周为例，一个电网电压角度中，电流上升时，高频电感lf上的电压约为(udc-ug)，电流下降时，加到电感上的电压约为ug，所以在电网电压过零点附近电压不够，电网电压角度会越来越长，甚至无法正常工作。udc指的是母线电压，ug指的是电网电压。如图3所示，现有的光伏微型逆变器通过在电网电压过零点附近预设区间控制mosfet管不工作来规避上述问题，但是此操作会导致电网电压过零点附近的并网电流波形变差。同时当电网电压角度在90度附近时，随着电流变大，相应的电网电压角度也会增长，从而导致对应段的并网电流波形变差。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法。

2、本发明提出的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，包括以下步骤：

3、对电网电压角度进行实时监测；

4、当检测到第一电网电压角度进入预设波形区间，控制一个或多个处于高频状态的mosfet管维持高频状态，控制一个或多个处于常通或关闭状态的mosfet管切换至高频状态；

5、当检测到第一电网电压角度脱离预设波形区间，将上述切换或维持为高频状态的开关切换至预设状态。

6、优选地，“当检测到第一电网电压角度进入预设波形区间，控制一个或多个处于高频状态的mosfet管维持高频状态，控制一个或多个处于常通或关闭状态的mosfet管切换至高频状态”具体为：

7、通过极性切换驱动信号控制一个或多个处于高频状态的mosfet管维持高频状态，通过极性切换驱动信号控制控制一个或多个处于常通或关闭状态的mosfet管切换至高频状态。

8、优选地，所述极性切换驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号。

9、优选地，所述预设波形区间包括第一预设波形区间、第二预设波形区间、第三预设波形区间、第四预设波形区间、第五预设波形区间、第六预设波形区间，所述第一预设波形区间、第二预设波形区间、第三预设波形区间位于电网电压正周期，所述第四预设波形区间、第五预设波形区间、第六预设波形区间位于电网电压负周期。

10、优选地，所述mosfet管包括mosfet管s1、mosfet管s2、mosfet管s3、mosfet管s4，所述mosfet管s1、mosfet管s2、mosfet管s3、mosfet管s4构成逆变桥，所述mosfet管s1和mosfet管s3构成第一桥臂，所述mosfet管s2和mosfet管s4构成第二桥臂，所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4调整工作状态，所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3调整工作状态。

11、优选地，“所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4调整工作状态”具体为：

12、进入第一预设波形区间时，所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4的工作状态为高频工作；

13、进入第二预设波形区间和第三预设波形区间时，所述第一驱动信号控制mosfet管s1高频工作，所述第一驱动信号控制mosfet管s4的工作状态由常通切换至高频工作。

14、优选地，“所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4调整工作状态”具体为：

15、进入第四预设波形区间时，所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4维持高频工作状态；

16、进入第五预设波形区间和第六预设波形区间时，所述第一驱动信号控制mosfet管s1的工作状态由常关切换至高频工作，所述第一驱动信号控制mosfet管s4维持高频工作。

17、优选地，“所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3调整工作状态”具体为：

18、进入第一预设波形区间时，所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3的工作状态为高频工作；

19、进入第二预设波形区间和第三预设波形区间时，所述第二驱动信号控制mosfet管s2的工作状态由常关切换至高频工作，所述第二驱动信号控制mosfet管s3维持高频工作。

20、优选地，“所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3调整工作状态”具体为：

21、进入第四预设波形区间时，所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3维持高频工作状态；

22、进入第五预设波形区间和第六预设波形区间时，所述第二驱动信号控制mosfet管s2维持高频工作，所述第二驱动信号控制mosfet管s3的工作状态由常通切换至高频工作。

23、本发明中，所提出的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，通过分波形区间主动切换单极性控制方式与双极性控制方式，改变了在电压波峰处的工作频率，同时取消了电压过零点处的截止区，从而提高了电压过零点附近以及电压波峰处的并网电流波形质量。

技术特征：

1.通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，“当检测到第一电网电压角度进入预设波形区间，控制一个或多个处于高频状态的mosfet管维持高频状态，控制一个或多个处于常通或关闭状态的mosfet管切换至高频状态”具体为：

3.根据权利要求2所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，所述极性切换驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号。

4.根据权利要求1所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，所述预设波形区间包括第一预设波形区间、第二预设波形区间、第三预设波形区间、第四预设波形区间、第五预设波形区间、第六预设波形区间，所述第一预设波形区间、第二预设波形区间、第三预设波形区间位于电网电压正周期，所述第四预设波形区间、第五预设波形区间、第六预设波形区间位于电网电压负周期。

5.根据权利要求3所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，所述mosfet管包括mosfet管s1、mosfet管s2、mosfet管s3、mosfet管s4，所述mosfet管s1、mosfet管s2、mosfet管s3、mosfet管s4构成逆变桥，所述mosfet管s1和mosfet管s3构成第一桥臂，所述mosfet管s2和mosfet管s4构成第二桥臂，所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4调整工作状态，所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3调整工作状态。

6.根据权利要求5所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，“所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4调整工作状态”具体为：

7.根据权利要求5所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，“所述第一驱动信号控制mosfet管s1和mosfet管s4调整工作状态”具体为：

8.根据权利要求5所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，“所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3调整工作状态”具体为：

9.根据权利要求5所述的通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，其特征在于，“所述第二驱动信号控制mosfet管s2和mosfet管s3调整工作状态”具体为：

技术总结
本发明公开了通过极性变换改善光伏微型逆变器并网电流波形的方法，包括以下步骤：对电网电压角度进行实时监测；当检测到第一电网电压角度进入预设波形区间，控制一个或多个处于高频状态的mosfet管维持高频状态，控制一个或多个处于常通或关闭状态的mosfet管切换至高频状态；当检测到第一电网电压角度脱离预设波形区间，将上述切换或维持为高频状态的开关切换至预设状态。通过分波形区间主动切换单极性控制方式与双极性控制方式，改变了在电压波峰处的工作频率，同时取消了电压过零点处的截止区，从而提高了电压过零点附近以及电压波峰处的并网电流波形质量。

技术研发人员：王得利
受保护的技术使用者：上海岩芯电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15