一种三电平并网电路结构的制作方法

1.本实用新型涉及电网并网技术领域，特别涉及一种三电平并网电路结构。


背景技术：

2.随着光伏发电系统的大规模并网，为了防止大规模脱网对电力系统造成影响，建立以并网逆变器作为光伏发电系统与电网的接口，使得其具备一定的高电压穿越能力必成为光伏并网的趋势。电网电压骤升会使逆变器的桥臂输出电压增大，逆变器脱离线性工作区发生过调制，严重时逆变器失控能量从电网侧倒灌进入逆变器引起直流侧过压和过流。现有电网并网结构通常采用二电平，然而现有的二电平并网结构还是不能解决上述存在的技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型其中一个目的在于提供一种三电平并网电路结构，所述电路结构通过三电平逆变器实现并网电路的结构设计，可以实现多相控制提高并网电路的控制效果。
4.本实用新型另一个目的在于提供一种三电平并网电路结构，所述电路结构考虑到中点电位，使得每一相都连接到dc环的中点电位上，从而可以提高电路的鲁棒性。
5.为了实现至少一个上述实用新型目的，本实用新型进一步提供一种三电平并网电路结构，所述电路结构包括：
6.dc环
7.开关管组；
8.电感；
9.电阻；
10.其中每一开关管组包括多个开关管，且每一开关管组连接所述dc环的中点电位，每一开关管组连接一个电感和电阻，其中所述每一开关管组连接并网负载端。
11.根据本实用新型其中一个较佳实施例，所述dc环包括2个电容，其中所述2个电容为第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容串联连接。
12.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述开关管组包括第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组，3个开关管组分别连接一个电感和一个电阻。
13.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组分别包括两个中间开关管，其中每一开关管组的中间开关管的输入端连接所述dc环。
14.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述dc环的第一电容和第二电容中间连接所述第一开关管组、第二开关管组和第三开关管组的输入端。
15.根据本实用新型另一个较佳实施例，每个开关管组还包括两个边缘开关管，两个边缘开关对应的外端部连接点连接所述dc环的外端部连接点。
16.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述每个开关管组的两个边缘开关管之间串
联连接。
17.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述每个开关管组的两个中间开关管之间串联连接。
18.根据本实用新型另一个较佳实施例，每个开关管组的两个边缘开关管之间连接所述两个中间开关管的输出端。
19.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述每个开关管组对应电感和电阻之间串联连接，且电阻连接并网负载端。
20.根据本实用新型另一个较佳实施例，所述第一电容和第二电容分别为半桥子模块串联电容。
21.较于传统直流侧电容需要逆变器控制，而所述的子模块串联电容可以单独均压控制。
附图说明
22.图1显示是本实用新型一种三电平并网电路结构的示意图。
23.其中，
24.d-dc环，c1-第一电容，c2-第二电容，s1-第一开关管组，s2-第二开关管组，s3-第三开关管组，l-电感，r-电阻，e-负载端电压。
具体实施方式
25.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
26.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
27.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
28.请结合图1显示的本实用新型一种三电平并网电路结构示意图，其中所述电路结构包括如下部分：dc环；开关管组；电感和电阻，其中所述dc环连接并网输入端，所述并网输入端包括但不仅限于光伏电路、风能电路等，所述dc环用于将并网输入端的直流电转化为交流电，所述开关管组被配置为3组，每个开关管组分别代表一个相位，所述开关管组连接并网负载端。
29.具体而言，所述dc环包括第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容串联连接，所述第一电容外端部和第二电容的外端部分别连接并网输入端，且在所述第一电容和第二电容之间连接所述开关管组。所述开关管组包括第一开关管组、第二开关管组和第三
开关管组，其中每个开关管组分别具有4个开关管，其中每个开关管组包括4个开关管，其中4个开关管分别为两个中间开关管和两个边缘开关管，其中每个开关管组的两个中间开关管之间串联连接，每个开关管组的两个边缘开关管之间串联连接，且每个开关管组的两个中间开关管输入端和所述dc环连接。具体而言，所述每个开关管组的两个中间开关管输入端连接于所述第一开关管和第二开关管之间，使得所述每一开关管组都会考虑到dc环的中点电位，从而可以提高并网电压控制的稳定性。其中每一开关管组的两个中间开关管之间反向串联连接，所述每一开关管组的两个边缘开关管之间正向连接。
30.值得一提的是，所述第一电容和第二电容优选设置为半桥子模块串联电容，所述半桥子模块串联电容较于传统直流侧电容需要逆变器控制，而所述的子模块串联电容可以单独均压控制。
31.所述并网电路结构的每一开关管组的输出端连接一个电感和一个电阻，其中所述电感连接于电阻和所述对应开关管组开关管之间，每一开关管组对应的电感和电阻之间串联连接。每一开关管组对应的电阻连接并网负载端。
32.与传统两电平并网逆变器相比，三电平并网逆变器不仅使调制方法变得复杂，由于电容与二极管箝位的使用，该拓扑会导致中点电位偏移问题。在一些开关状态下，负载电流将流经中点o，而o点是两个个箝位电容相连接的点，并没有固定的电压。在电流通过时，将对电容电压产生影响，由此产生了三电平变流设备的中点电位偏移问题。
33.因此本实用新型提供的三电平并网电路结构对分裂电容实施单独均压控制。如图中所示半桥子模块，上下电容各分裂成两个电容，半桥子模块有3种工作状态，6种工作模式，包含电容的充电、放电两种状态。中点电压的偏移往往来自于上下电容充放电不平衡导致失衡，所以在分裂电容上采用单独控制，可以准确控制上下电容电压，保证中点电压的稳定，提升了并网逆变器的性能。
34.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型，本实用新型的目的已经完整并有效地实现，本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。