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1、(10)申请公布号 CN 103956890 A(43)申请公布日 2014.07.30CN103956890A(21)申请号 201410131070.0(22)申请日 2014.04.01H02M 1/12(2006.01)H02M 7/5387(2007.01)(71)申请人燕山大学地址 066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人郭小强 菅佳敏 魏宝泽(74)专利代理机构石家庄一诚知识产权事务所 13116代理人李合印(54) 发明名称一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法(57) 摘要本发明公开一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法，其技术要点是：首先
2、将调制波分别与三角载波VC通过比较器得到逻辑信号Sa、Sb、Sc，然后使对应A、B、C三相的导通信号ST1；导通信号ST2和导通信号ST3分别轮流导通，控制逻辑信号Sa、Sb、Sc经逻辑电路得到三相四桥臂光伏并网逆变器开关信号。本发明的有益效果在于系统开关信号生成无需复杂的空间矢量调制，开关信号生成电路仅需要基本的逻辑电路，可采用模拟元件实现，实现过程简单易行，同时能够使系统共模电压恒定，从而实现系统漏电流的有效抑制。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图1页(10)申请公布号 CN 1
3、03956890 ACN 103956890 A1/2页21.一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法，其特征在于：该方法内容包括如下步骤：(1)对于三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制的载波调制策略，是通过开关信号调制方式实现，由调制波分别和三角载波VC通过比较器1、比较器2、比较器3得到逻辑信号Sa、Sb、Sc；(2)将逻辑信号Sa、Sb、Sc送到比较器后的逻辑电路得到开关信号S1aS2aS1bS2bS1cS2cS1dS2d，具体过程为：逻辑信号Sa、Sb和Sc通过或门1得到逻辑信号a，逻辑信号Sa、Sb和Sc同时通过与门1得到逻辑信号b，逻辑信号a和逻辑信号b通过异或门1得到逻辑信号c，
4、逻辑信号c通过非门1得到逻辑信号d；逻辑信号Sa和逻辑信号d通过异或门2得到逻辑信号e，逻辑信号Sb和逻辑信号d通过异或门3得到逻辑信号f，逻辑信号Sc和逻辑信号d通过异或门4得到逻辑信号g；轮流导通使能信号发生器有三种工作状态，对应三种输出状态如下：1)轮流导通使能信号发生器在0T周期内给定导通信号ST1为1，导通信号ST2为0，导通信号ST3为0；逻辑信号e得到开关信号S1a；开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；逻辑信号Sb得到开关信号S1b；开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；逻辑信号Sc得到开关信号S1c；开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；开关信号S1a、开关
5、信号S1b和开关信号S1c通过异或门5得到开关信号S1d；开关信号S1d通过非门5得到开关信号S2d；2)轮流导通使能信号发生器在T2T周期内给定导通信号ST1为0，导通信号ST2为1，导通信号ST3为0；逻辑信号Sa得到开关信号S1a；开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；逻辑信号f得到开关信号S1b；开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；逻辑信号Sc得到开关信号S1c；开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；开关信号S1a、开关信号S1b和开关信号S1c通过异或门5得到开关信号S1d；开关信号S1d通过非门5得到开关信号S2d；3)轮流导通使能信号发生器在2T3T周期内给定
6、导通信号ST1为0，导通信号ST2为0，导通信号ST3为1；逻辑信号Sa得到开关信号S1a；开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；逻辑信号Sb得到开关信号S1b；权 利 要 求 书CN 103956890 A2/2页3开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；逻辑信号g得到开关信号S1c；开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；开关信号S1a、开关信号S1b和开关信号S1c通过异或门5得到开关信号S1d；开关信号S1d通过非门5得到开关信号S2d。2.根据权利要求1所述的一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法，其特征在于：所述的开关信号调制方式属于载波调制方式，所用载波为单载波
7、，无需判断参考矢量所在扇区，也无需计算矢量作用时间等复杂运算。权 利 要 求 书CN 103956890 A1/5页4一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法技术领域0001 本发明属于电力电子变换领域，涉及直流功率输入到交流功率输出的逆变器控制技术，尤其涉及一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法。背景技术0002 非隔离型三相光伏并网逆变器体积小、效率高，具有较好的应用前景。然而，采用传统三相四桥臂光伏并网逆变器拓扑及调制方法将导致系统出现较大漏电流。德国VDE-0126-1-1标准规定：光伏系统漏电流峰值大于300mA，则光伏并网逆变器必须在0.3S内从电网中切除。因为漏电流会产生诸
8、多危害，如引发电磁干扰，还会对人身安全构成潜在威胁，所以，解决三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流问题具有重要意义。0003 目前光伏系统漏电流解决方案之一是通过调制策略保证系统共模电压恒定。调制策略可分为两类：空间矢量调制策略和载波调制策略。中国专利申请号为201210108752.5，其名称为一种减小三相PWM变流器共模电压的调制方法，该申请案采用空间矢量调制技术改善系统共模电压性能，虽然共模电压减小为直流母线电压的六分之一，但无法保证共模电压恒定。中国专利申请号为201110292043.8，其名称为一种等小空间矢量载波调制多电平变流器控制方法，该申请案采用零序分量与原始调制波相加得到新调制波
9、，然后通过与载波比较得到开关信号。该方法虽然可以改善输出波形，降低谐波含量，但仍无法保证系统共模电压恒定，因此无法实现漏电流的有效抑制。发明内容0004 为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制的载波调制策略，该调制策略简单易行，且能保证系统共模电压恒定，从而使漏电流得到有效抑制。0005 为了实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：0006 一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法，其内容包括如下步骤：0007 (1)对于三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制的载波调制策略是通过开关信号调制方式实现，由调制波分别和三角载波VC通过比较器1
10、、比较器2、比较器3得到逻辑信号Sa、Sb、Sc；0008 (2)将逻辑信号Sa、Sb、Sc送到比较器后的逻辑电路得到开关信号S1aS2aS1bS2bS1cS2cS1dS2d，具体过程为：0009 逻辑信号Sa、Sb和Sc通过或门1得到逻辑信号a，逻辑信号Sa、Sb和Sc同时通过与门1得到逻辑信号b，逻辑信号a和逻辑信号b通过异或门1得到逻辑信号c，逻辑信号c通过非门1得到逻辑信号d；0010 逻辑信号Sa和逻辑信号d通过异或门2得到逻辑信号e，逻辑信号Sb和逻辑信号d通过异或门3得到逻辑信号f，逻辑信号Sc和逻辑信号d通过异或门4得到逻辑信号g；0011 轮流导通使能信号发生器有三种工作状态
11、，对应三种输出状态如下：说 明 书CN 103956890 A2/5页50012 1)轮流导通使能信号发生器在0T周期内给定导通信号ST1为1，导通信号ST2为0，导通信号ST3为0；0013 逻辑信号e得到开关信号S1a；0014 开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；0015 逻辑信号Sb得到开关信号S1b；0016 开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；0017 逻辑信号Sc得到开关信号S1c；0018 开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；0019 开关信号S1a、开关信号S1b和开关信号S1c通过异或门5得到开关信号S1d；0020 开关信号S1d通过非门5得到开关
12、信号S2d；0021 2)轮流导通使能信号发生器在T2T周期内给定导通信号ST1为0，导通信号ST2为1，导通信号ST3为0；0022 逻辑信号Sa得到开关信号S1a；0023 开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；0024 逻辑信号f得到开关信号S1b；0025 开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；0026 逻辑信号Sc得到开关信号S1c；0027 开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；0028 开关信号S1a、开关信号S1b和开关信号S1c通过异或门5得到开关信号S1d；0029 开关信号S1d通过非门5得到开关信号S2d；0030 3)轮流导通使能信号发生器在2T3T
13、周期内给定导通信号ST1为0，导通信号ST2为0，导通信号ST3为1；0031 逻辑信号Sa得到开关信号S1a；0032 开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；0033 逻辑信号Sb得到开关信号S1b；0034 开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；0035 逻辑信号g得到开关信号S1c；0036 开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；0037 开关信号S1a、开关信号S1b和开关信号S1c通过异或门5得到开关信号S1d；0038 开关信号S1d通过非门5得到开关信号S2d。0039 开关信号调制方式属于载波调制方式，所用载波为单载波，无需判断参考矢量所在扇区，也无需计算矢量
14、作用时间等复杂运算；0040 由于采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于系统开关信号生成无需复杂的空间矢量调制，开关信号生成电路仅需要基本的逻辑电路，可采用模拟元件实现，实现过程简单易行，同时能够使系统共模电压恒定，从而实现系统漏电流的有效抑制。附图说明0041 图1为三相四桥臂光伏并网逆变器的原理图说 明 书CN 103956890 A3/5页60042 图2为本发明提出的开关信号载波调制策略原理图具体实施方式0043 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细具体的说明。0044 一种三相四桥臂光伏并网逆变器漏电流抑制方法：该方法内容包括如下步骤：0045 (1)图1所
15、示为三相四桥臂光伏并网逆变器的原理图，首先给出调制波0046 (2)图2所示为本发明提出的开关信号载波调制策略原理图，由调制波分别和三角载波Vc通过比较器1、比较器2、比较器3得到逻辑信号0047 (3)将逻辑信号Sa、Sb、Sc送到比较器后的简单逻辑电路得到开关信号S1aS2aS1bS2bS1cS2cS1dS2d，具体过程为：0048 逻辑信号Sa、Sb和Sc通过或门1得到逻辑信号a，逻辑信号Sa、Sb和Sc同时通过与门1得到逻辑信号b，逻辑信号a和逻辑信号b通过异或门1得到逻辑信号c，逻辑信号c通过非门1得到逻辑信号d。0049 逻辑信号Sa和逻辑信号d通过异或门2得到逻辑信号e，逻辑信号
16、Sb和逻辑信号d通过异或门3得到逻辑信号f，逻辑信号Sc和逻辑信号d通过异或门4得到逻辑信号g。0050 轮流导通使能信号发生器有三种工作状态，对应三种输出状态如下：0051 1)轮流导通使能信号发生器在0T周期内给定导通信号ST1为1，导通信号ST2为0，导通信号ST3为0；0052 逻辑信号e得到开关信号S1a；0053 开关信号S1a通过非门2得到开关信号S2a；0054 逻辑信号Sb得到开关信号S1b；0055 开关信号S1b通过非门3得到开关信号S2b；0056 逻辑信号Sc得到开关信号S1c；0057 开关信号S1c通过非门4得到开关信号S2c；0058 开关信号S1a、开关信号S1b和开关信号S1c通过异或门5
