[實用新型]智能光伏逆變器及具有該逆變器的發電系統

有效

• 申請號: 201120136893.4
• 申請日: 2011-05-04
• 公開（公告）號: CN202043052U
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 崔靜;于龍
• 申請（專利權）人: 山東魯億通智能電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/42
• 分類號: H02M7/42;H02N6/00;H02J3/38
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本實用新型涉及太陽能光伏發電設備，具體涉及一種智能光伏逆變器及具有該逆變器的發電系統。

背景技術

能源是人類社會存在和發展的物質基礎。目前能源緊缺、環境惡化的日趨嚴重是關乎人類生存及發展的全球性問題。可再生能源屬于可循環使用的清潔能源，由于其資源十分豐富，且不受地域限制，可就地利用，具有巨大的發展潛力和應用前景，是未來能源系統的希望。

太陽能是一種巨量的可再生能源，太陽直接輻射到地球的能量十分豐富，分布廣泛，不會污染環境，清潔干凈。中國也擁有豐富的太陽能資源，目前可開發的太陽能是21039億千瓦，若將1％的中國沙漠裝上光伏，總容量將達到13億千瓦，超過我國目前所有能源發電的裝機容量。

當今世界各國特別是發達國家對光伏發電技術十分重視，其開發和利用已經歷了幾十年，逐漸成為綠色能源領域的前沿技術。國際上，光伏發電無論從技術上還是從規模上已經比較成熟，已進入商業化運作階段，并且已主要用于城市的并網發電。我國太陽能光伏發電起步較晚，80年代中后期初具規模，90年代以來技術在不斷成熟，無論是產業化方面還是應用方面都發展很快，目前多應用在邊遠無電地區獨立式發電，例如在甘肅、西藏、新疆等地建立了以光伏發電為基礎的電力設施。而并網發電及城市應用起步較晚，隨著國家對新能源的日益重視及一系列優惠政策的頒布，我國太陽能發電增長迅速，為了使光伏電池得到最大效率的使用，光伏逆變系統希望能夠輸出最大功率。

由于光伏發電受日照輻射、溫度等氣候條件的影響，它是一種間歇式能源，隨著光伏發電在電網中的比例越來越大，這個特點對傳統電力系統已成熟的運行模式是個很大的沖擊，它將會影響到系統的安全穩定運行，對電網的運行帶來負面影響：當大量的光伏發電接入電網時，將嚴重影響到電網的功率平衡，因此根據電網平衡負荷的需要，對光伏發電進行功率控制，使電網達到功率平衡，是目前急需解決的問題。

此外，隨著我國電網規模日益增大，電網的運行穩定性顯得非常重要，電力系統穩定是電網安全運行的關鍵，一旦遭到破壞，必將造成巨大的經濟損失和災難性后果。而由于間歇性可再生能源的大量接入，使得系統穩定性面臨更大的挑戰，因此，當電網出現故障時，將出現功率振蕩，這時，需要依靠光伏逆變器調節其有功功率和無功功率的輸出，來提高電網的穩定性和阻尼，從而有助于電網快速地恢復穩定。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種智能光伏逆變器及具有該逆變器的發電系統，以解決目前的光伏發電系統的電網無法達到功率平衡、電網穩定性差的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種智能光伏逆變器，包括：光伏逆變器，具有直流輸入端與交流輸出端；連接所述光伏逆變器的交流輸出端的濾波器，該濾波器具有一輸出端；

并聯在所述濾波器的輸出端之后的電壓互感器、電流互感器；以及控制器，采集所述電壓互感器輸出的電壓信號和電流互感器輸出的電流信號，并向所述光伏逆變器發出控制信號。

所述控制器為數字信號處理器。

所述控制器為單片機或計算機。

所述光伏逆變器包括直流升壓電路和逆變器。

所述逆變器的功率元件為達林頓功率晶體管、功率場效應管、絕緣柵晶體管或可關斷晶閘管。

一種具有上述智能光伏逆變器的發電系統，包括連接所述光伏逆變器的直流輸入端的光伏電池板，以及連接所述濾波器的輸出端的電網。

所述發電系統包括上級調控中心，該上級調控中心與所述控制器之間進行通訊。

所述濾波器的輸出端與所述電網之間設有升壓變壓器。

本實用新型的智能光伏逆變器以及具有該智能光伏逆變器的發電系統，基于電網功率平衡、穩定性出發，將太陽能直流電逆變成交流電輸送給電網，可以進行動態的功率(功率包括有功功率和無功功率)調節，可向電網發出有功功率，也可對系統進行大范圍雙向無功功率調節；正常運行時，智能光伏逆變器進行最大功率點跟蹤(MPPT，Maximum?Power?Point?Tracking)控制，輸出全部有功功率，也可以根據上級調控中心對有功功率平衡的要求，進行有功功率控制；當電網出現功率振蕩時，調節其有功功率和無功功率的輸出，提高電網的穩定性和阻尼，有助于電網盡快地恢復穩定。利用了潔凈的、可再生能源-太陽能，既能實現最大功率點跟蹤控制，又能滿足電網滿足功率平衡而控制光伏發電功率，具有功率可控制的功能，符合智能電網對各接入電源調控的要求，更能協助電網抑制功率振蕩。

附圖說明

圖1是本實用新型的具有智能光伏逆變器的發電系統的結構原理圖。