CN110233498B - 一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法，所述双输入光伏并网多电平逆变装置包括：开关电容单元Ⅰ，与直流输入电源Vin1并联连接，用于对直流输入电源Vin1进行升压转换，生成第一多阶梯电压；开关电容单元Ⅱ，与直流输入电源Vin2并联连接，用于对直流输入电源Vin2进行升压转换，生成第二多阶梯电压；六开关H桥单元，分别与开关电容单元Ⅰ和开关电容单元Ⅱ并联连接，用于对第一多阶梯电压和第二多阶梯电压进行正负极性转换后输出至负载。本发明大大提高了直流电源利用率和功率器件复用率，解决了直流电源的功率平衡问题，提高了整个逆变***集成度和输入端口容错性，具有输出电平多、输入端口灵活和控制简便的优点。

Description

一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及电能变换与新能源发电领域，具体的说，涉及了一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法。
背景技术
近年来，随着环境污染和能源危机等问题日益加重，现代化的能源需求日益增长，能源短缺问题逐渐凸显出来，发展新能源和可再生能源是人类实现可持续发展所必须采取的措施。可再生清洁能源如光伏发电和风力发电等的重要性渐渐凸显，光伏并网发电已经成为太阳能利用的重要形式，逆变并网技术及其对电网质量的影响正得到人们的广泛关注。
并网发电***是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电***，综合能源利用***中存在大量的输入单元，对多能源的集成，目前大多采用多端口集成变换器等。端口集成变换器能够将多个输入端口集成在一起，并实现多个输入端口之间的功率管理和控制，具有高集成度、高变换效率、低体积成本的优点，收到广泛重视。
但是，传统的双端口逆变器每个输入单元均需要一个独立的逆变器，每个输入单元对应的逆变器之间不关联，导致输入端口不灵活，电能利用率低；且存在器件数量多、占地面积大、供电可靠性差、功率密度低等缺点。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明第一方面提供了一种双输入光伏并网多电平逆变装置，所述双输入光伏并网多电平逆变装置设置在直流输入电源Vin1、直流输入电源Vin2与负载之间，包括开关电容单元Ⅰ、六开关H桥单元和开关电容单元Ⅱ；
所述开关电容单元Ⅰ，与所述直流输入电源Vin1并联连接，用于对所述直流输入电源Vin1进行升压转换，生成第一多阶梯电压；
所述开关电容单元Ⅱ，与所述直流输入电源Vin2并联连接，用于对所述直流输入电源Vin2进行升压转换，生成第二多阶梯电压；
所述六开关H桥单元，分别与所述开关电容单元Ⅰ和所述开关电容单元Ⅱ并联连接，用于对所述第一多阶梯电压和所述第二多阶梯电压进行正负极性转换后输出至所述负载。
基于上述，所述开关电容单元Ⅰ包括开关器件S1.1、开关器件S1.2、开关器件S1.3、开关器件S1.4、二极管D1、电容C1.1和电容C1.2；所述开关电容单元Ⅱ包括开关器件S2.1、开关器件S2.2、开关器件S2.3、开关器件S2.4、二极管D2、电容C2.1和电容C2.2；
其中，所述开关器件S1.1的输入端连接所述直流输入电源Vin1的正输出端，所述开关器件S1.1的输出端连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接分别所述开关器件S1.2的输入端和所述电容C1.1的阳极，所述开关器件S1.2的输出端分别连接所述开关器件S1.3的输入端和所述电容C1.2的阳极，所述开关器件S1.3的输出端分别连接所述电容C1.1的阴极和所述开关器件S1.4的输入端，所述电容C1.2的阴极分别连接所述开关器件S1.4的输出端和所述直流输入电源Vin1的负输出端；所述开关器件S2.1的输入端连接所述直流输入电源Vin2的正输出端，所述开关器件S2.1的输出端连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接分别所述开关器件S2.2的输入端和所述电容C2.1的阳极，所述开关器件S2.2的输出端分别连接所述开关器件S2.3的输入端和所述电容C2.2的阳极，所述开关器件S2.3的输出端分别连接所述电容C2.1的阴极和所述开关器件S2.4的输入端，所述电容C2.2的阴极分别连接所述开关器件S2.4的输出端和所述直流输入电源Vin2的负输出端。
基于上述，所述六开关H桥单元包括由开关器件T1和开关器件T2构成的桥臂Ⅰ，由开关器件T3和开关器件T4构成的桥臂Ⅱ，开关器件T5和开关器件T6；所述桥臂Ⅰ的中点作为该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端，所述桥臂Ⅱ的中点作为该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端；该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端连接到所述负载或交流电网；
其中，所述开关器件T1的输入端分别连接所述开关器件T5的输入端和所述电容C1.1的阳极，所述开关器件T1的输出端分别连接所述开关器件T2的输入端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端；所述开关器件T3的输出端分别连接所述开关器件T5的输出端和所述开关器件S2.4的输出端，所述开关器件T3的输入端分别连接所述开关器件T4的输出端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端；所述开关器件T2的输出端分别连接所述开关器件T6的输出端和所述开关器件S1.4的输出端，所述开关器件T4的输入端分别连接所述开关器件T6的输入端和所述电容C2.1的阳极。
基于上述，所述双输入光伏并网多电平逆变装置还包括调制驱动单元，所述调制驱动单元包括驱动电路和PWM生成电路；所述驱动电路的输出端连接各个开关器件，所述驱动电路的输入端连接所述PWM生成电路。
基于上述，所述双输入光伏并网多电平逆变装置还包括反馈控制单元，所述反馈控制单元包括：
电压采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号；
锁相环，连接所述电压采集单元，对所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号进行锁相，获得所述双输入光伏并网多电平逆变装置的相位角；
乘法器，经过cos运算的所述相位角与电流给定值，通过所述乘法器进行结合，获得目标电流信号；
电流采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电流信号；
减法器，连接所述电流采集单元和所述乘法器，将所述电流信号与所述目标电流信号通过减法器相减，获得调节电流信号；
PR控制器，连接所述减法器和所述PWM生成电路，将所述调节电流信号转换为目标控制信号并传输至所述PWM生成电路。
本发明第二方面提供了一种双输入光伏并网多电平逆变装置的控制方法，应用于所述的双输入光伏并网多电平逆变装置，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置六种输入信号：输入信号Ⅰ、输入信号Ⅱ、输入信号Ⅲ、输入信号Ⅳ、输入信号Ⅴ和输入信号Ⅵ；
该双输入光伏并网多电平逆变装置对应设置六种控制模式：控制模式Ⅰ、控制模式Ⅱ、控制模式Ⅲ、控制模式Ⅳ、控制模式Ⅴ和控制模式Ⅵ。
基于上述，控制模式Ⅰ
所述直流输入电源Vin1或者所述直流输入电源Vin2单独供电，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置五种工作模态；
控制模式Ⅱ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置九种工作模态；
控制模式Ⅲ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:2，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十三种工作模态；
控制模式Ⅳ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:3，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态；
控制模式Ⅴ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为2:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十三种工作模态；
控制模式Ⅵ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为3:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说：
1)本发明提供了一种双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法，所述双输入光伏并网多电平逆变装置设置在直流输入电源Vin1、直流输入电源Vin2与负载之间，所述开关电容单元Ⅰ对所述直流输入电源Vin1进行升压转换生成第一多阶梯电压，所述开关电容单元Ⅱ对所述直流输入电源Vin2进行升压转换生成第二多阶梯电压，所述六开关H桥单元对所述第一多阶梯电压和所述第二多阶梯电压进行正负极性转换后输出至所述负载；
因此，本发明解决了直流电源的功率平衡问题，同时大大提高了直流电源利用率和功率器件复用率，进一步提升了电能质量，具有输出电平多、输入端口灵活和控制简便的优点；
本发明的双输入光伏并网多电平逆变装置基于双输入结构，能够根据输入电源的电压比例不同输出不同电平数量的电压波形，以适应输入电源的电压宽范围变化，适用范围广；
2)所述双输入光伏并网多电平逆变装置还包括：电压采集单元、锁相环、乘法器、电流采集单元、减法器、PR控制器和PWM生成电路，从而提供了一种能够进行自我调节的闭环控制***；
PWM生成电路，生成8对上下反向层叠的三角载波信号±e1～±e8，并将所述三角载波信号与所述目标控制信号进行逻辑组合，输出各个开关器件的驱动信号，以驱动相应开关器件动作；所述目标控制信号为动态正弦控制信号，对所述双输入光伏并网多电平逆变装置进行灵活控制；因此，本发明将开关电容技术与多端口逆变技术相结合，提高了整个逆变***的稳定性，同时提高了整个逆变***集成度和输入端口容错性。
附图说明
图1是本发明实施例中逆变装置的电路拓扑结构图。
图2是本发明实施例中逆变器工作模态1的工作电流通路示意图。
图3是本发明实施例中逆变器工作模态2的工作电流通路示意图。
图4是本发明实施例中逆变器工作模态3的工作电流通路示意图。
图5是本发明实施例中逆变器工作模态4的工作电流通路示意图。
图6是本发明实施例中逆变器工作模态5的工作电流通路示意图。
图7是本发明实施例中逆变器工作模态6的工作电流通路示意图。
图8是本发明实施例中逆变器工作模态7的工作电流通路示意图。
图9是本发明实施例中逆变器工作模态8的工作电流通路示意图。
图10是本发明实施例中逆变器工作模态9的工作电流通路示意图。
图11是本发明实施例中逆变装置调制信号示意图。
图12是本发明实施例中逆变装置开关器件开关状态示意图。
图13和图14是本发明实施例中电源Vin1或Vin2单独供电时逆变装置输出电压和负载电流实例波形图。
图15和图16是本发明实施例中电源Vin1：Vin2＝1:1时逆变装置输出电压和负载电流实例波形图。
图17和图18是本发明实施例中电源Vin1：Vin2＝1:2时逆变装置输出电压和负载电流实例波形图。
图19和图20是本发明实施例中电源Vin1：Vin2＝1:3时逆变装置输出电压和负载电流实例波形图。
图21是本发明实施例中的逆变器并网控制结构框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如附图1所示，一种双输入光伏并网多电平逆变装置，设置在直流输入电源Vin1、直流输入电源Vin2与负载之间，它包括开关电容单元Ⅰ、六开关H桥单元和开关电容单元Ⅱ；所述开关电容单元Ⅰ的输入侧，与所述直流输入电源Vin1并联连接，用于对所述直流输入电源Vin1进行升压转换，生成第一多阶梯电压；所述开关电容单元Ⅱ的输入侧，与所述直流输入电源Vin2并联连接，用于对所述直流输入电源Vin2进行升压转换，生成第二多阶梯电压；所述六开关H桥单元的输入侧，分别与所述开关电容单元Ⅰ的输出侧和所述开关电容单元Ⅱ的输出侧并联连接，用于对所述第一多阶梯电压和所述第二多阶梯电压进行正负极性转换；所述六开关H桥单元的输出侧与该双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端连接，用于将所述六开关H桥单元的输出信号传输至所述负载。
本实施例给出了一种开关电容单元Ⅰ和开关电容单元Ⅱ的具体实施方式，所述开关电容单元Ⅰ包括开关器件S1.1、开关器件S1.2、开关器件S1.3、开关器件S1.4、二极管D1、电容C1.1和电容C1.2；所述开关电容单元Ⅱ包括开关器件S2.1、开关器件S2.2、开关器件S2.3、开关器件S2.4、二极管D2、电容C2.1和电容C2.2；其中，所述开关器件S1.1的输入端连接所述直流输入电源Vin1的正输出端，所述开关器件S1.1的输出端连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接分别所述开关器件S1.2的输入端和所述电容C1.1的阳极，所述开关器件S1.2的输出端分别连接所述开关器件S1.3的输入端和所述电容C1.2的阳极，所述开关器件S1.3的输出端分别连接所述电容C1.1的阴极和所述开关器件S1.4的输入端，所述电容C1.2的阴极分别连接所述开关器件S1.4的输出端和所述直流输入电源Vin1的负输出端；所述开关器件S2.1的输入端连接所述直流输入电源Vin2的正输出端，所述开关器件S2.1的输出端连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接分别所述开关器件S2.2的输入端和所述电容C2.1的阳极，所述开关器件S2.2的输出端分别连接所述开关器件S2.3的输入端和所述电容C2.2的阳极，所述开关器件S2.3的输出端分别连接所述电容C2.1的阴极和所述开关器件S2.4的输入端，所述电容C2.2的阴极分别连接所述开关器件S2.4的输出端和所述直流输入电源Vin2的负输出端。
本实施例还给出了一种六开关H桥单元的具体实施方式，所述六开关H桥单元包括由开关器件T1和开关器件T2构成的桥臂Ⅰ，由开关器件T3和开关器件T4构成的桥臂Ⅱ，开关器件T5和开关器件T6；所述桥臂Ⅰ的中点作为该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端，所述桥臂Ⅱ的中点作为该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端；该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端连接到所述负载或交流电网；其中，所述开关器件T1的输入端分别连接所述开关器件T5的输入端和所述电容C1.1的阳极，所述开关器件T1的输出端分别连接所述开关器件T2的输入端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端；所述开关器件T3的输出端分别连接所述开关器件T5的输出端和所述开关器件S2.4的输出端，所述开关器件T3的输入端分别连接所述开关器件T4的输出端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端；所述开关器件T2的输出端分别连接所述开关器件T6的输出端和所述开关器件S1.4的输出端，所述开关器件T4的输入端分别连接所述开关器件T6的输入端和所述电容C2.1的阳极。
具体的，各个开关器件为MOSFET或IGBT。所述二极管D1和所述二极管D2为快恢复二极管或超快恢复二极管。所述电容C1.1、电容C1.2、电容C2.1和电容C2.2的规格参数一致。
在本实施例的双输入光伏并网多电平逆变装置的基础上，本实施例还给了相应的控制方法。根据直流输入电源Vin1与直流输入电源Vin2的电压比例不同，该双输入光伏并网多电平逆变装置能够输出不同电平数量的电压波形。
该控制方法具体为：该双输入光伏并网多电平逆变装置设置六种输入信号：输入信号Ⅰ、输入信号Ⅱ、输入信号Ⅲ、输入信号Ⅳ、输入信号Ⅴ和输入信号Ⅵ；该双输入光伏并网多电平逆变装置对应设置六种控制模式：控制模式Ⅰ、控制模式Ⅱ、控制模式Ⅲ、控制模式Ⅳ、控制模式Ⅴ和控制模式Ⅵ。其中：
控制模式Ⅰ
所述直流输入电源Vin1或者所述直流输入电源Vin2单独供电，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置五种工作模态；此时，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出5电平波形：0、±Vin1、±2Vin1或0、±Vin2、±2Vin2。附图13和附图14示出了该双输入光伏并网多电平逆变装置工作在控制模式Ⅰ时，输出电压和负载电流实例波形图；
控制模式Ⅱ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置九种工作模态；此时，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出9电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1和±4Vin1。附图15和附图16示出了该双输入光伏并网多电平逆变装置工作在控制模式Ⅱ时，输出电压和负载电流实例波形图；
控制模式Ⅲ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:2，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十三种工作模态；此时，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出13电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1、±4Vin1、±5Vin1和±6Vin1。附图17和附图18示出了该双输入光伏并网多电平逆变装置工作在控制模式Ⅲ时，输出电压和负载电流实例波形图；
控制模式Ⅳ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:3，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态；此时，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出17电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1、±4Vin1、±5Vin1、±6Vin1、±7Vin1和±8Vin1。附图19和附图20示出了该双输入光伏并网多电平逆变装置工作在控制模式Ⅳ时，输出电压和负载电流实例波形图；
控制模式Ⅴ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为2:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十三种工作模态；此时，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出13电平波形：0、±Vin2、±2Vin2、±3Vin2、±4Vin2、±5Vin2和±6Vin2；
控制模式Ⅵ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为3:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态；此时，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出17电平波形：0、±Vin2、±2Vin2、±3Vin2、±4Vin2、±5Vin2、±6Vin2、±7Vin2和±8Vin2。
本实施例中，所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例可以为1:2或者2:1，这两种控制模式下，输出均为13电平；所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例还可以1:3或者3:1，这两种控制模式下，输出均为17电平。因此，本发明的双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法，使得输入端口更灵活，适用范围广。
本实施例给出了该控制方法中控制模式Ⅳ的具体实施方式，所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:3，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态，包括：工作模态1、工作模态2、工作模态3、工作模态4、工作模态5、工作模态6、工作模态7、工作模态8、工作模态9、工作模态10、工作模态11、工作模态12和工作模态13，其中：
工作模态1，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压VC1.1+VC1.2+VC2.1+VC2.2＝8Vin1，工作电流通路如图2所示；
工作模态2，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压Vin1+VC2.1+VC2.2＝7Vin1，工作电流通路如图3所示；
工作模态3，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压VC2.1+VC2.2＝6Vin1，工作电流通路如图4所示；
工作模态4，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压VC1.1+VC1.2+Vin2＝5Vin1，工作电流通路如图5所示；
工作模态5，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压Vin1+Vin2＝4Vin1，工作电流通路如图6所示；
工作模态6，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压Vin2＝3Vin1，工作电流通路如图7所示；
工作模态7，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压VC1.1+VC1.2＝2Vin1，工作电流通路如图8所示；
工作模态8，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压Vin1，工作电流通路如图9所示；
工作模态9，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T6导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压0，工作电流通路如图10所示；
工作模态10，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3、开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-Vin1；
工作模态11，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-(VC1.1+VC1.2)＝-2Vin1；
工作模态12，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-Vin2＝-3Vin1；
工作模态13，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-(Vin1+Vin2)＝-4Vin1；
工作模态14，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-(VC1.1+VC1.2+Vin2)＝-5Vin1；
工作模态15，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-(VC2.1+VC2.2)＝-6Vin1；
工作模态16，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-(Vin1+VC2.1+VC2.2)＝-7Vin1；
工作模态17，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；该双输入光伏并网多电平逆变装置输出电压-(VC1.1+VC1.2+VC2.1+VC2.2)＝-8Vin1。
本发明的双输入光伏并网多电平逆变装置工作在这六种控制模式下时，电容C1.1与电容C1.2以及电容C2.1与电容C2.2的工作状态始终同步。因此，本发明能够以较少的开关器件产生更多的输出电平，提高了电源利用率，能产生更多的电平数量，能够进一步提升电能质量，同时实现逆变装置电容电压自均衡；
本实施例的附图2至附图10中，实线为电流正向时的电流通路，虚线为电流反向时的电流通路，该双输入光伏并网多电平逆变装置的所有工作模态的负载电流正向流通路径与反向流通路径具有相同的输出电平，因此，该逆变装置能够独立应用于感性负载，提供无功功率；
本实施例中，根据上述控制方法对该双输入光伏并网多电平逆变装置进行调制，附图13和附图14示出了所述直流输入电源Vin1或者所述直流输入电源Vin2单独供电时，输出电压和负载电流实例波形图，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出5电平波形；附图15和附图16示出了所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2为1:1时，输出电压和负载电流实例波形图，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出9电平波形；附图17和附图18示出了所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2为1:2时，输出电压和负载电流实例波形图，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出13电平波形；附图19和附图20示出了所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2为1:3时，输出电压和负载电流实例波形图，该双输入光伏并网多电平逆变装置输出17电平波形。根据输入电源电压比例的不同，该双输入光伏并网多电平逆变装置能够输出正确的目标波形，负载电流为平滑的正弦波形，再次验证了该双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法的正确性及其独立应用于感性负载的能力。
本发明的双输入光伏并网多电平逆变装置基于双输入结构，能够根据输入电源的电压比例不同输出不同电平数量的电压波形，以适应输入电源的电压宽范围变化，提高了逆变***的稳定性。本发明将开关电容技术与多端口逆变技术相结合，能够提高逆变***集成度和输入端口容错性。
本实施例给出了所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出最高电平状态的控制方法，即该双输入光伏并网多电平逆变装置输出17电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1、±4Vin1、±5Vin1、±6Vin1、±7Vin1和±8Vin1，以及相应的17个开关器件的开关组合状态。也可以理解为这17个开关组合状态不是针对17电平来说的，而是这个结构的通用状态，其他几种控制模式下输出的电平状态相当于最高电平状态中的一部分。例如，该双输入光伏并网多电平逆变装置工作在控制模式Ⅲ时，输出13电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1、±4Vin1、±5Vin1和±6Vin1，这13个电平状态相当于最高电平状态中的13个电平状态。因此，其他几种控制模式下各个开关器件的开关组合状态，在此不再详述。
实施例2
在实施例1的双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法的基础上，本实施还给出了获得各个开关器件的驱动信号的具体实施方式。
基于该双输入光伏并网多电平逆变装置每个工作模态下各个开关器件的开关状态，通过比较正弦调制波信号和三角载波信号产生初始脉冲信号，将初始脉冲信号经过逻辑组合得到各个开关器件的驱动信号，驱动相应开关器件，产生目标输出。
所述双输入光伏并网多电平逆变装置还包括调制驱动单元，所述调制驱动单元包括驱动电路和PWM生成电路；所述驱动电路的输出端连接各个开关器件，所述驱动电路的输入端连接所述PWM生成电路；
如附图11和附图12所示，所述PWM生成电路，对一个正弦调制波信号es和8对上下反向层叠的三角载波信号±e1～±e8进行比较，产生16路初始脉冲信号u1～u16；
通过分析调制产生的初始脉冲信号u1～u16和每个工作模态中开关器件的开关状态，将所述初始脉冲信号u1～u16经过逻辑组合后，输出得到各个开关器件的驱动信号，所述驱动电路根据所述驱动信号驱动相应开关器件动作；各个开关器件的驱动信号的表达式为：
Figure BDA0002095086090000161
Figure BDA0002095086090000162
Figure BDA0002095086090000163
/>
Figure BDA0002095086090000164
Figure BDA0002095086090000165
Figure BDA0002095086090000166
Figure BDA0002095086090000167
S1.2＝S1.1
Figure BDA0002095086090000168
S1.4＝S1.1
Figure BDA0002095086090000169
S2.2＝S2.1
Figure BDA00020950860900001610
S2.4＝S2.1
其中，8对三角载波信号的工作频率fc和峰-峰值Ac均相同；所述正弦调制波信号es的工作频率为fref，幅值为Aref。
实施例3
实施例1中的双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法为开环固定的过程，即正弦调制波信号es的幅值、相位和频率是固定不变的，不能够进行自我调节；也就是说，相当于不受控制的***，一旦某个部分出现问题，整个逆变***最终可能崩溃。
为了进一步提高整个逆变***的稳定性，本实施例增加了控制部分，采集该双输入光伏并网多电平逆变装置的输出电压和电流，生成动态的正弦调制波信号es，替代实施例2中固定的正弦调制波信号es；动态的正弦调制波信号es的幅值、相位和频率跟随该双输入光伏并网多电平逆变装置的输出电压和电流的波形动态自动调整。
如附图21所示，所述双输入光伏并网多电平逆变装置还包括反馈控制单元；其中，所述调制驱动单元包括驱动电路和PWM生成电路；所述驱动电路的输出端连接各个开关器件，所述PWM生成电路连接所述驱动电路；所述反馈控制单元包括：电压采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号；锁相环，连接所述电压采集单元，对所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号进行锁相，获得所述双输入光伏并网多电平逆变装置的相位角；乘法器，经过cos运算的所述相位角与电流给定值，通过所述乘法器进行结合，获得目标电流信号；电流采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电流信号；减法器，连接所述电流采集单元和所述乘法器，将所述电流信号与所述目标电流信号通过减法器相减，获得调节电流信号；PR控制器，连接所述减法器，将所述调节电流信号转换为目标控制信号；PWM生成电路，生成8对上下反向层叠的三角载波信号±e1～±e8，并将所述三角载波信号与所述目标控制信号进行逻辑组合，输出各个开关器件的驱动信号。
本实施例中，所提拓扑为本发明的双输入光伏并网多电平逆变装置；所述电流给定值为预设的数值；PR控制器产生目标控制信号，所述目标控制信号为动态的正弦波信号，该正弦波信号替代原来的正弦调制波信号es，PWM生成电路生成8对上下反向层叠的三角载波信号±e1～±e8，并将其与PR控制器产生目标控制信号进行逻辑组合，输出各个开关器件的驱动信号；驱动电路为硬件电路，其作用为根据驱动信号来驱动各个开关器件，驱动电路为本技术领域常规技术手段，在此不再详述。
基于本实施例的双输入光伏并网多电平逆变装置，本发明给出了相应的控制方法，所述双输入光伏并网多电平逆变装置工作时，所述反馈控制单元执行以下操作：实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号和电流信号，采用锁相环对所述电压信号进行锁相，获得所述双输入光伏并网多电平逆变装置的相位角；所述相位角经过cos运算后与电流给定值输入所述乘法器，生成目标电流信号；所述电流信号与所述目标电流信号通过减法器相减后，获得调节电流信号；PR控制器，将所述调节电流信号转换为目标控制信号；PWM生成电路，生成8对上下反向层叠的三角载波信号±e1～±e8，并将所述三角载波信号与所述目标控制信号进行逻辑组合，输出各个开关器件的驱动信号，以驱动相应开关器件动作。因此，本实施例的双输入光伏并网多电平逆变装置及其控制方法为闭环控制过程，不但提高了电源利用率，能产生更多的电平数量，进一步提升电能质量；还能够实现自我动态调整，提高整个逆变***的稳定性。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种双输入光伏并网多电平逆变装置，设置在直流输入电源Vin1、直流输入电源Vin2与负载之间，其特征在于：包括开关电容单元Ⅰ、六开关H桥单元和开关电容单元Ⅱ；
所述开关电容单元Ⅰ，与所述直流输入电源Vin1并联连接，用于对所述直流输入电源Vin1进行升压转换，生成第一多阶梯电压；
所述开关电容单元Ⅱ，与所述直流输入电源Vin2并联连接，用于对所述直流输入电源Vin2进行升压转换，生成第二多阶梯电压；
所述六开关H桥单元，分别与所述开关电容单元Ⅰ和所述开关电容单元Ⅱ并联连接，用于对所述第一多阶梯电压和所述第二多阶梯电压进行正负极性转换后输出至所述负载；
所述开关电容单元Ⅰ包括开关器件S1.1、开关器件S1.2、开关器件S1.3、开关器件S1.4、二极管D1、电容C1.1和电容C1.2；所述开关电容单元Ⅱ包括开关器件S2.1、开关器件S2.2、开关器件S2.3、开关器件S2.4、二极管D2、电容C2.1和电容C2.2；
其中，所述开关器件S1.1的输入端连接所述直流输入电源Vin1的正输出端，所述开关器件S1.1的输出端连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接分别所述开关器件S1.2的输入端和所述电容C1.1的阳极，所述开关器件S1.2的输出端分别连接所述开关器件S1.3的输入端和所述电容C1.2的阳极，所述开关器件S1.3的输出端分别连接所述电容C1.1的阴极和所述开关器件S1.4的输入端，所述电容C1.2的阴极分别连接所述开关器件S1.4的输出端和所述直流输入电源Vin1的负输出端；所述开关器件S2.1的输入端连接所述直流输入电源Vin2的正输出端，所述开关器件S2.1的输出端连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接分别所述开关器件S2.2的输入端和所述电容C2.1的阳极，所述开关器件S2.2的输出端分别连接所述开关器件S2.3的输入端和所述电容C2.2的阳极，所述开关器件S2.3的输出端分别连接所述电容C2.1的阴极和所述开关器件S2.4的输入端，所述电容C2.2的阴极分别连接所述开关器件S2.4的输出端和所述直流输入电源Vin2的负输出端；
所述六开关H桥单元包括由开关器件T1和开关器件T2构成的桥臂Ⅰ，由开关器件T3和开关器件T4构成的桥臂Ⅱ，开关器件T5和开关器件T6；所述桥臂Ⅰ的中点作为该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端，所述桥臂Ⅱ的中点作为该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端；该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端连接到所述负载或交流电网；
其中，所述开关器件T1的输入端分别连接所述开关器件T5的输入端和所述电容C1.1的阳极，所述开关器件T1的输出端分别连接所述开关器件T2的输入端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第一输出端；所述开关器件T3的输出端分别连接所述开关器件T5的输出端和所述开关器件S2.4的输出端，所述开关器件T3的输入端分别连接所述开关器件T4的输出端和该双输入光伏并网多电平逆变装置第二输出端；所述开关器件T2的输出端分别连接所述开关器件T6的输出端和所述开关器件S1.4的输出端，所述开关器件T4的输入端分别连接所述开关器件T6的输入端和所述电容C2.1的阳极。
2.根据权利要求1所述的双输入光伏并网多电平逆变装置，其特征在于，还包括调制驱动单元，所述调制驱动单元包括驱动电路和PWM生成电路；所述驱动电路的输出端连接各个开关器件，所述驱动电路的输入端连接所述PWM生成电路。
3.根据权利要求2所述的双输入光伏并网多电平逆变装置，其特征在于，还包括反馈控制单元，所述反馈控制单元包括：
电压采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号；
锁相环，连接所述电压采集单元，对所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号进行锁相，获得所述双输入光伏并网多电平逆变装置的相位角；
乘法器，经过cos运算的所述相位角与电流给定值，通过所述乘法器进行结合，获得目标电流信号；
电流采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电流信号；
减法器，连接所述电流采集单元和所述乘法器，将所述电流信号与所述目标电流信号通过减法器相减，获得调节电流信号；
PR控制器，连接所述减法器和所述PWM生成电路，将所述调节电流信号转换为目标控制信号并传输至所述PWM生成电路。
4.一种双输入光伏并网多电平逆变装置的控制方法，应用于权利要求1所述的双输入光伏并网多电平逆变装置，其特征在于：该双输入光伏并网多电平逆变装置设置六种输入信号：输入信号Ⅰ、输入信号Ⅱ、输入信号Ⅲ、输入信号Ⅳ、输入信号Ⅴ和输入信号Ⅵ；
该双输入光伏并网多电平逆变装置对应设置六种控制模式：控制模式Ⅰ、控制模式Ⅱ、控制模式Ⅲ、控制模式Ⅳ、控制模式Ⅴ和控制模式Ⅵ；
控制模式Ⅰ
所述直流输入电源Vin1或者所述直流输入电源Vin2单独供电，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置五种工作模态，输出5电平波形：0、±Vin1、±2Vin1或0、±Vin2、±2Vin2；
控制模式Ⅱ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置九种工作模态，输出9电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1和±4Vin1；
控制模式Ⅲ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:2，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十三种工作模态，输出13电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1、±4Vin1、±5Vin1和±6Vin1；
控制模式Ⅳ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:3，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态，输出17电平波形：0、±Vin1、±2Vin1、±3Vin1、±4Vin1、±5Vin1、±6Vin1、±7Vin1和±8Vin1；
控制模式Ⅴ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为2:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十三种工作模态，输出13电平波形：0、±Vin2、±2Vin2、±3Vin2、±4Vin2、±5Vin2和±6Vin2；
控制模式Ⅵ
所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为3:1，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态，输出17电平波形：0、±Vin2、±2Vin2、±3Vin2、±4Vin2、±5Vin2、±6Vin2、±7Vin2和±8Vin2。
5.根据权利要求4所述的双输入光伏并网多电平逆变装置的控制方法，其特征在于：所述直流输入电源Vin1与所述直流输入电源Vin2输出电压比例为1:3，该双输入光伏并网多电平逆变装置设置十七种工作模态，包括：
工作模态1、工作模态2、工作模态3、工作模态4、工作模态5、工作模态6、工作模态7、工作模态8、工作模态9、工作模态10、工作模态11、工作模态12和工作模态13，其中：
工作模态1，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态2，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态3，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态4，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态5，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态6，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态7，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态8，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态9，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T6导通，其余开关器件关断；
工作模态10，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3、开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态11，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T3和开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态12，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态13，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态14，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.1、开关器件S2.2和开关器件S2.4导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态15，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T1、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态16，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.1、开关器件S1.2和开关器件S1.4导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断；
工作模态17，设置：所述开关电容单元Ⅰ的开关器件S1.3导通，所述开关电容单元Ⅱ的开关器件S2.3导通，所述六开关H桥单元的开关器件T2、开关器件T4和开关器件T5导通，其余开关器件关断。
6.根据权利要求5所述的双输入光伏并网多电平逆变装置的控制方法，其特征在于：所述双输入光伏并网多电平逆变装置还包括调制驱动单元，所述调制驱动单元包括驱动电路和PWM生成电路；所述驱动电路的输出端连接各个开关器件，所述PWM生成电路连接所述驱动电路；
所述PWM生成电路，对一个正弦调制波信号es和8对上下反向层叠的三角载波信号±e1~±e8进行比较产生16路初始脉冲信号u1~u16，将所述初始脉冲信号经过逻辑组合后，输出得到各个开关器件的驱动信号，所述驱动电路根据所述驱动信号驱动相应开关器件动作；各个开关器件的驱动信号的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，8对三角载波信号的工作频率fc和峰-峰值Ac均相同；所述正弦调制波信号es的工作频率为fref，幅值为Aref。
7.根据权利要求5所述的双输入光伏并网多电平逆变装置的控制方法，其特征在于，所述的双输入光伏并网多电平逆变装置还包括反馈控制单元，所述反馈控制单元包括：
电压采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号；
锁相环，连接所述电压采集单元，对所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电压信号进行锁相，获得所述双输入光伏并网多电平逆变装置的相位角；
乘法器，经过cos运算的所述相位角与电流给定值，通过所述乘法器进行结合，获得目标电流信号；
电流采集单元，连接所述双输入光伏并网多电平逆变装置的输出端，实时采集所述双输入光伏并网多电平逆变装置输出的电流信号；
减法器，连接所述电流采集单元和所述乘法器，将所述电流信号与所述目标电流信号通过减法器相减，获得调节电流信号；
PR控制器，连接所述减法器和PWM生成电路，将所述调节电流信号转换为目标控制信号并传输至所述PWM生成电路。
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