[發明專利]一種具有主動功率解耦功能的光伏并網逆變器

有效

• 申請號: 201410189850.0
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103986185A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 周洪偉;張磊;劉永奎
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M3/338
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明涉及一種光伏并網逆變器，具體涉及一種具有主動功率解耦功能的光伏并網逆變器。

背景技術

太陽能取之不盡，用之不竭，在對綠色能源迫切需求的21世紀，太陽能光伏發電將會得到更加迅猛發展。隨著分布式光伏并網應用和智能電網的快速發展，家庭屋頂和商業屋頂市場在快速增長。在中小型光伏并網系統中，直接把單塊光伏組件輸出的直流電能逆變成交流電能并注入電網的小功率光伏并網逆變器，稱作光伏并網微型逆變器。光伏并網微型逆變器特別適合于小功率應用場合，微型逆變器能夠實現組件級監控，針對每一塊組件執行最大功率點跟蹤(MPPT)，單個組件的輸出降低或失效不影響整體效率，確保系統效率最大化；微型逆變器系統對實際環境的適應性強，對光伏組件的一致性要求相對低，安裝、維護成本低，系統擴容靈活性大，因此得到了廣泛的研究。

在單相光伏并網發電系統中，逆變器的輸出功率以兩倍工頻變化，而期望光伏組件的輸出功率紋波較小，以保證光伏組件的正常工作以及較高的最大功率點跟蹤效率，必然需要在輸入輸出之間加入功率解耦裝置。現階段一種常用的功率解耦方式是在光伏并網逆變器的直流輸入側并聯大電解電容，但是電解電容是整機使用壽命的一個瓶頸。如何消除電解電容，用小容量、高可靠性的非電解電容取而代之是一個新的難點；另一方面，加入功率解耦電路必然會對整機效率帶來影響，因此在解決功率解耦問題的同時也需要關注光伏并網逆變器的高效率變換問題。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種具有主動功率解耦功能的光伏并網逆變器，用高可靠性、小容量的非電解電容取代大容量電解電容，以更好地解決光伏并網逆變器可靠性與使用壽命的問題，同時能有效吸收回饋變壓器漏感能量，提高轉換效率。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種具有主動功率解耦功能的光伏并網逆變器，包括主反激變換器20、功率解耦變換器10、第一級濾波電容C_o、逆變電路30和輸出濾波電路40；光伏組件的輸出電壓經過一個與光伏陣列輸出端并聯的直流側輸入電容C_in后分別與主反激變換器20的輸入端、功率解耦變換器10的輸入端連接，所述主反激變換器20的輸出端與所述功率解耦變換器10的輸出端互相連接并與第一級濾波電容C_o的輸入端連接，所述第一級濾波電容C_o的輸出端與逆變電路30的輸入端連接，所述逆變電路30的輸出端與輸出濾波電路40的輸入端連接。

所述主反激變換器20包括主反激變換器主開關管S_m2、主反激變換器變壓器T₂、主反激變換器二次側輸出整流二極管D₃、主反激變換器有源鉗位開關管S_c2和主反激變換器有源鉗位電容C_c2；所述主反激變換器變壓器T₂的一次側繞組同名端與光伏組件輸出電壓的正極端和所述直流側輸入電容C_in的一端以及所述主反激變換器有源鉗位開關管S_c2的漏極相連，所述主反激變換器變壓器T₂的一次側繞組的非同名端與所述反激變換器主開關管S_m2的漏極及所述主反激變換器有源鉗位電容C_c2的一端相連，所述主反激變換器有源鉗位電容C_c2的另一端與所述主反激變換器有源鉗位開關管S_c2的源極相連，所述主反激變換器主開關管S_m2的源極與所述直流側輸入電容C_in的另一端和所述功率解耦變換器主開關管S_m1的源極以及光伏組件輸出電壓的負極端相連接，所述主反激變換器變壓器T₂二次側繞組的非同名端與所述主反激變換器二次側輸出整流二極管D₃的陽極連接，所述主反激變換器二次側輸出整流二極管D₃的陰極與所述第一級濾波電容C_o的一端和所述功率解耦變換器10變壓器二次側同名端相連，所述主反激變換器20二次側繞組同名端與所述第一級濾波電容C_o的另一端以及所述逆變電路30連接。