[發明專利]用于并網發電系統的雙向儲能逆變器

有效

• 申請號: 201210481588.8
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102957335A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 陳書生
• 申請（專利權）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號: H02M7/72
• 分類號: H02M7/72;H02J3/38
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術領域

本發明創造涉及并網發電系統，具體涉及其中的雙向儲能逆變器。

背景技術

在分布式發電系統中，現在廣泛采用的是并網型逆變器，一般采用電流型控制，即并網逆變器是電流源。并網逆變器的能量可以來自風能、光伏組件或生物電池等，發電時輸出與電網同相同頻的電流到公用電網；并網逆變器控制的只是輸出電流，而公用電網的電壓則由電網公司控制。當公用電網的運行參數超出并網逆變器的要求范圍或公用電網斷電時，并網逆變器將會自動與公用電網斷開，停止發電。為此，一般需要安裝一臺雙向儲能逆變器：在公用電網正常連接時，并網逆變器正常工作，雙向儲能逆變器工作于整流狀態，為儲能電池充電；在公用電網斷電時，雙向逆變器工作于逆變狀態，采用電壓型控制，輸出正弦波交流電壓，并網逆變器以此局部小電網為基礎并網，一起為負載供電。此時若產生的能量多于負載需求，由于現有雙向逆變器在同一時刻只能工作于一種狀態，在逆變的同時不能整流，多余的能量就無法用于給儲能電池充電，只得采用別的辦法限制并網逆變器的輸出功率，將多余的能量浪費掉。

發明內容

本發明創造給出用于并網發電系統的雙向儲能逆變器，以解決在公用電網斷開且并網逆變器已重新接入之后，產生的電量多于負載需求所引發的問題。

為此給出用于并網發電系統的雙向儲能逆變器，包括雙向逆變電路和采樣控制電路：

雙向逆變電路輸入端接往儲能電池，輸出端經開關切換電路接往公用電網、并網逆變器和負載，具體地，在雙向逆變電路輸出端與開關切換電路之間接有變壓器，雙向逆變電路有并列的至少兩個，兩個雙向逆變電路輸入端分別接往儲能電池，輸出端分別接往變壓器原邊的不同繞組，變壓器副邊接往開關切換電路；

公用電網正常連接則采樣控制電路控制雙向逆變電路工作在整流狀態，給儲能電池充電，公用電網斷開則采樣控制電路控制雙向逆變電路工作在逆變狀態從而為并網逆變器提供并網基礎，在公用電網斷開且并網逆變器已重新接入之后，若產生的電量多于負載需求，則采樣控制電路控制其中一個雙向逆變電路工作在逆變狀態以保持并網逆變器的并網基礎，另一個雙向逆變電路工作在整流狀態，把多余的電量存儲在儲能電池中。

由于雙向逆變電路有并列的兩個，采樣控制電路就能夠控制其中一個雙向逆變電路工作在逆變狀態以保持并網逆變器的并網基礎，另一個雙向逆變電路工作在整流狀態，把多余的電量充入在儲能電池中，無需限制并網逆變器的輸出功率，避免了多余能量的浪費。

至于在公用電網斷開但并網逆變器尚未重新接入時，采樣控制電路可以控制兩個雙向逆變電路均工作在逆變狀態，以盡快為并網逆變器提供并網基礎，讓并網逆變器能夠盡快重新接入。

至于在公用電網正常連接時，采樣控制電路可以控制兩個雙向逆變電路均工作在整流狀態，以提高充電效率。

附圖說明

圖1是并網發電系統的結構框圖。

圖2是雙向儲能逆變器的電路圖。

圖3是另一種雙向儲能逆變器的電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，雙向逆變電路1和雙向逆變電路2并列，它們的輸入端分別接往儲能電池，它們的輸出端分別連接變壓器原邊繞組N2和N3；變壓器副邊繞組N1是雙向儲能逆變器的輸出。變壓器用于能量的互相傳遞和輸入-輸出的隔離，是將兩個雙向逆變電路1、2組合在一起的核心元件。采樣和控制電路分別采樣輸入電壓、電流，輸出電壓、電流等參數，輸出PWM信號，控制電路的運行。變壓器副邊接往開關切換電路，開關切換電路內部有檢測電路，根據公用電網和負載的狀態改變系統的連接狀態。并網逆變器的能量可以來自風能、光伏組件或生物電池等。

當公用電網正常連接時，開關切換電路將雙向儲能逆變器、負載與公用電網連接在一起。當并網逆變器能輸出足夠的能量時，開關切換電路讓并網逆變器連接公用電網，此時采樣控制電路控制兩個雙向逆變電路1、2均工作在整流狀態，給儲能電池充電，此時能量從公用電網側經雙向儲能逆變器流向儲能電池。