[實用新型]一種具有高頻環節的光伏并網逆變器

有效

• 申請號: 201220315787.7
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN202737480U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 陳科;張鑫;黎玨強;范興明;韋穎龍
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及一種逆變器，具體涉及一種具有高頻環節的光伏并網逆變器。

背景技術

現代經濟的高速發展導致了能源和環境的危機，這就要求我們改變對傳統能源的依賴，提高可再生能源的開發利用。智能電網被認為是改變電力系統面貌的一種發展模式，分布式能源有著無污染、儲量大等諸多優點，其中太陽能發電成為解決能源和環境危機的重要突破方向，是未來清潔能源利用的發展趨勢之一。

由于逆變器能夠將直流電能轉換成恒壓恒頻的交流電，供交流負載用電或與交流電網并網發電。因此在公共電網無法保證提供高品質的穩定電源的條件下，并網逆變器不僅能根據電網情況，動態調節有功和無功，還能對電路起保護作用，以及為電池充電、對數據的使用和性能進行存儲，跟蹤最大功率點控制等，以盡可能提高發電系統效率。然而，由于傳統的逆變器多采用低頻環節逆變技術，即主要有方波逆變器、階梯波合成逆變器、正弦脈寬調制SPWM逆變器，因此仍存在以下不足之處：①工頻變壓器體積和重量大、產生的音頻噪音大；②對于電網電壓與負載的波動，動態響應較差；③輸出電感紋波及諧波較大；④工頻變壓器的體積和逆變器的開關頻率無關，只和輸出電壓的頻率有關，導致轉換效率較較低。所以加入高頻環節，克服了低頻環節逆變技術的缺點，顯著提高了逆變器的特性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種具有高頻環節的光伏并網逆變器，其具有安全可靠和工作效率高的特點。

為解決上述問題，本實用新型所設計的一種具有高頻環節的光伏并網逆變器，包括逆變器組件，所述逆變器組件主要由高頻逆變電路、高頻隔離變壓器電路、高頻整流電路、直流濾波電路、工頻逆變電路和輸出濾波電路組成；光伏發電組件產生的低壓的直流電壓源經過高頻逆變電路變成高頻交流電，高頻交流電通過高頻隔離變壓器電路升成高頻交流電，高頻交流電經過高頻整流電路變成直流電，該直流電通過直流濾波電路濾波后，再經過工頻逆變電路逆變成低頻交流電，低頻交流電通過輸出濾波電路后得到所需的工頻交流電接至負載和/或交流電網中。

上述方案中，所述光伏發電組件與高頻逆變電路之間最好還接有輸入濾波電路。

本實用新型所述光伏并網逆變器還進一步包括控制組件，該控制組件主要由數字信號處理器、最大功率點跟蹤電路（MPPT電路）、控制保護電路、驅動電路、直流電壓電流取樣電路和并網電流取樣電路組成；光伏發電組件的輸出端經最大功率點跟蹤電路連接數字信號處理器，高頻逆變電路的輸入端經直流電壓電流取樣電路連接數字信號處理器，工頻逆變電路的輸出端經并網電流取樣電路連接數字信號處理器，數字信號處理器通過控制保護電路連接高頻逆變電路的控制端，數字信號處理器通過驅動電路連接工頻逆變電路的控制端。

當輸出濾波電路與交流電網相連時，所述控制組件還包括電網電壓取樣電路，電網電壓取樣電路接于交流電網上、并將交流電網的取樣電壓送至數字信號處理器。

作為上述方案的改進，所述數字信號處理器上還接有人機接口單元。

作為上述方案的進一步改進，所述數字信號處理器與人機接口單元之間還接有光電耦合電路。

與現有技術相比，本實用新型具有如下特點：

1、利用高頻變壓器替代低頻變壓器進行能量傳輸、并實現變流裝置的一、二次側電源之間的電氣隔離，從而減小了變壓器的體積和重量，降低了音頻噪音，此外逆變器還具有變換效率高、輸出電壓紋波小等優點；

2、通過控制組件實現對逆變器的有效控制，不僅使得逆變器輸出電壓與電網電壓同頻同相同幅值、輸出電流與電網電壓同頻同相（功率因數為1），而且使得逆變器的輸出能夠滿足電網的電能質量要求；以盡可能提高光伏系統發電效率；

3、人機接口單元既可與并網逆變器的控制系統通信，還可與上位計算機連接通信，并顯示當前設備運行主要參數和運行狀態，并提供人工操作功能與終端監控。

附圖說明

圖1為一種具有高頻環節的光伏并網逆變器的電路結構圖。

圖2為圖1實際安裝示意圖。

圖3為逆變器組件的原理框圖。

圖4為滯環電流瞬時比較控制框圖。

具體實施方式

參見圖1和圖2，本實施例一種具有高頻環節的光伏并網逆變器，包括逆變器組件和控制組件。