[實用新型]多路MPPT光伏逆變系統

有效

• 申請號: 201420764197.1
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN204316098U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王建峰;宋鵬;李曉燕;金雪峰;田凱;王自滿
• 申請（專利權）人: 天津電氣科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02S40/32
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本實用新型屬于光伏逆變技術領域，尤其是一種多路MPPT光伏逆變系統。

背景技術

光伏發電系統通常由電池板陣列和功率變換(逆變器)部分組成，通常要求在逆變器與電網之間放置低頻變壓器用于電網與PV陣列電氣隔離。非隔離式逆變器由于效率高、成本低、體積小等優勢越來越受到廠家的重視，但是，如果去掉變壓器將使PV陣列與電網有了電氣連接，共模電流會大幅增加，帶來安全隱患，并對電池板也會產生不良的影響。目前，運用多MPPT(Maximum?Power?Point?Tracking,最大功率點跟蹤)用于提高逆變器發電量是各個廠家研究的熱點，因此，多MPPT結構下消除流過PV陣列的共模電流也成了光伏并網的研究熱點。文獻“Transformerless?single-phase?multilevel-based?photovoltaic?inverter”針對單相橋式三電平并網逆變器建立共模等效模型，得出共模電壓恒定結論，從而減小共模電流，但是,該結論在三相系統中并不成立。文獻“NPC三電平并網逆變器共模電流抑制技術研究”分析了三電平光伏逆變器共模特性，提出了增強三電平光伏逆變器共模抑制性能的補償措施，但是，該方法實用性差，難以用于工程實踐中。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種穩定性強、維護方便且能提高系統發電量的多路MPPT光伏逆變系統。

本實用新型解決現有的技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種多路MPPT光伏逆變系統，包括逆變器主回路和逆變器控制回路，所述的逆變器主回路包括多個獨立的光伏逆變單元，多個光伏組件分別通過直流接觸器、EMI濾波電路連接到對應的光伏逆變單元上，多個光伏逆變單元分別經LCL濾波電路連接到三相電網上；所述的逆變器控制回路由一個主站控制系統和多個從站控制系統連接構成，每個光伏逆變單元采集各自的交流進線電流作為系統保護和死時補償用，每個光伏逆變單元采集各自的直流電壓、直流電流作為MPPT跟蹤使用，電網電壓由逆變器控制回路的主站控制系統進行采集并高速傳輸至各個從站控制系統共同使用。

而且，所述的光伏逆變單元為二個、三個、四個、六個或八個，所述的光伏組件為二個、三個、四個、六個或八個，所述的從站控制系統為二個、三個、四個、六個或八個。

而且，在每兩個光伏逆變單元之間連接有一個接觸器。

而且，所述LCL濾波電路的交流濾波電路電容中點引回至光伏逆變單元直流電容中點，并且各個光伏逆變單元的直流電容中點短接，使各組光伏逆變單元直流側中點電位保持一致。

而且，所述的主站控制系統由主站高壓采集板、高速通訊板、主站控制板、主站母板依次連接構成，所述主站高壓采集板采集三相電網電壓和接觸器電流并發送給高速通訊板，所述高速通訊板與從站控制系統及主站控制板相連接，并將三相電網電壓、接觸器電流發送給從站控制系統和主站控制板；主站母板采集電網側交流電流并發送給主站控制板；主站控制板對從站的PWM載波信號進行高速同步，使每組從站的PWM生成載波相位保持一致。

而且，所述的主站控制板包括CPLD和ARM，該CPLD負責啟停邏輯、高速通訊處理并對從站PWM載波信號進行高速同步，使每組從站的PWM生成載波相位保持一致；該ARM負責人機界面、通訊和數據處理。

而且，所述的高速通訊板與主站控制板及從站控制系統采用100M光纖進行連接。

而且，所述的主站控制板還連接一觸摸屏。

而且，所述的從站控制系統包括從站高壓采集板、從站PWM板、從站母板、電源板和驅動板組成，所述從站高壓采集板、從站PWM板、從站母板依次相連接，所述電源板和驅動板與從站母板相連接；該從站PWM板與高速通訊板相連接進行數據傳送；該從站高壓采集板與逆變器主回路相連接用于采集直流電壓和直流電流；該電源板與逆變器主回路用來采集直流電壓并為從站母板供電；該驅動板與功率開關器件相連接用來驅動功率開關器件動作。

而且，所述的從站PWM板包括DSP和FPGA，該DSP負責光伏逆變器相關算法計算，該FPGA負責采集交流電壓、交流電流、直流電壓和直流電流,用于系統控制和保護并與主站進行數據傳輸，實現控制PWM脈沖給定。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本系統將主回路和控制回路有機地結合在一起，并在主站和從站之間采用高速通信方式實現逆變輸出載波功能，降低了各組逆變器之間的共模電壓，提高了系統的穩定性和可靠性；同時直流側中點通過短接線鉗位進一步降低了流過PV陣列的共模電流，有利于提高電池板壽命，并且簡單易行。