[實用新型]一種采用三相四橋臂逆變器的隔離型儲能光伏發電系統

有效

• 申請號: 201320107795.7
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN203151115U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 伍豐林;芮春保;許希;孔凡建;楚子林;郭培健;耿耿;李釗;王國建;董鉞
• 申請（專利權）人: 天津電氣傳動設計研究所有限公司;江蘇輝倫太陽能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術領域

本實用新型屬于光伏發電技術領域，尤其是一種采用三相四橋臂逆變器的隔離型儲能光伏發電系統。

背景技術

目前，光伏并網發電是太陽能發電主要的應用形式，大多數三相并網光伏發電系統均為三相對稱輸出。當電業部門限制光伏發電系統向電網發電并且本地負載三相不對稱時，這種三相對稱輸出的光伏發電系統只能按三相負載中最小一相的負載電流來限制逆變器輸出，如果此時光伏電池可發電功率大于負載功率，則多余可發電能量被限制（極端情況：一相負載電流為0時，逆變器輸出限制為0，發電功率完全被限制），降低了太陽能利用效率、使投資回收的周期加長。

隨著近年來光伏產業的發展，光伏市場成本逐步降低、用電價格不斷增長、光伏發電政府補貼越來越低，使自發自用的光伏逆變器的優勢越來越明顯。對于家用光伏發電系統，一般工作日白天和深夜用電較少，傍晚用電較多，適合采用具有儲能環節的光伏逆變器，將白天光伏電池發出的多余電能儲存起來、傍晚再從儲能環節釋放出來使用；此外當電網故障斷電情況下，儲能環節儲存的電能可通過逆變器為用戶提供應急電源；對于公司或小區用的中功率光伏逆變器，工作日與假日用電負荷也有所區別、當電網故障情況下也需要提供應急電源，因此也適合采用具有儲能環節的光伏逆變器。

基于以上情況，跟蹤三相不平衡負載輸出的中小功率儲能型并網光伏發電系統更適合家庭和小區等就地利用太陽能，可提高光伏發電的就地利用率；電網故障時可運行于孤島模式，為本地負載提供應急電源。目前國內外產品中普遍采用三個標準儲能型單相并網光伏逆變器構成三相儲能型光伏發電系統，其主要優點是采用現成儲能型單相并網光伏逆變器產品，通用性好，便于實現三相不平衡電流輸出；但缺點是單相并網光伏逆變器所采用的直流濾波電容容量大、體積大、成本高，三相之間需通過通信或聯鎖實現協調控制。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提出一種采用三相四橋臂逆變器的隔離型儲能光伏發電系統，解決了現有光伏發電系統存在的直流濾波電容容量大、體積大、成本高等問題。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種采用三相四橋臂逆變器的隔離型儲能光伏發電系統，包括光伏電池陣列、升壓斬波器、蓄電池組、充放電斬波器、DC/DC隔離變換器、第一濾波電容、第二濾波電容、三相四橋臂逆變器、濾波器、第一開關、第二開關和控制器，所述的光伏電池陣列與升壓斬波器連接，所述的蓄電池組與充放電斬波器連接，所述的升壓斬波器和充放電斬波器通過第一直流母線與DC/DC隔離變換器連接，第一直流母線并聯有第一濾波電容，該DC/DC隔離變換器通過第二直流母線與三相四橋臂逆變器連接，第二直流母線并聯有第二濾波電容，三相四橋臂逆變器與濾波器連接，該濾波器與第二開關連接，第二開關與本地負載和第一開關連接，第一開關與電網連接，控制器與升壓斬波器、蓄電池組、充放電斬波器、DC/DC隔離變換器、三相四橋臂逆變器、第一開關、第二開關及電網相連接實現整個光伏發電系統的信號反饋與控制。

而且，所述的光伏電池陣列及升壓斬波器可以為一組或若干組，每個光伏電池陣列與相應的升壓斬波器相連接。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本系統采用三相四橋臂逆變器構成，與采用三臺單相逆變器構成三相逆變器的方案相比，具有體積小、重量輕、控制器簡單、成本低的特點。

2、本系統利用三相四橋臂逆變器跟蹤三相不平衡負載輸出，同時采用蓄電池組進行儲能，不僅為負載提供穩定的電能，也提高了光伏發電的就地利用率。

3、本系統采用隔離方案，減小了系統漏電流，提高了安全性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統連接示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做進一步詳述。