[實用新型]新型逆變器

有效

• 申請號: 201520382072.7
• 申請日: 2015-06-06
• 公開（公告）號: CN204809882U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 査超麟;季馬貴
• 申請（專利權）人: 蘇州愛康低碳技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02S40/32;H02J9/06
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;申萍

技術領域

本實用新型涉及一種新型逆變器。

背景技術

隨著全球經濟的迅速發展和人口的不斷增加，以石油、天然氣和煤炭等為主的化石能源正逐步消耗，能源危機成為世界各國共同面臨的課題。與此同時，化石能源造成的環境污染和生態平衡等一系列問題也成為制約社會經濟發展甚至威脅人類生存的嚴重障礙。新能源應用正成為全球的熱點。

太陽能資源是最豐富的可再生能源之一，它分布廣泛、可再生、不污染環境，是國際上公認的理想替代能源。光伏發電是太陽能直接應用的一種形式。作為一種環境友好并能有效提高生活標準的新型發電方式，光伏發電技術正在全球范圍內逐步得到應用。我國大型地面電站和分布式發電技術應運而起，由于地面電站需要占用大量土地，在西部地區可以充分利用沙漠、荒灘、戈壁等非耕地進行建設，而在人口密集區和耕地緊張的地區如東部等地區，國家大力提倡的是光伏分布式發電系統。

分布式發電系統由光伏組件及支架、逆變器、電能計量及負荷開關等組成，若要求能實現離網運行，還需要配置儲能設備和儲能電池。逆變器是將光伏組件發出的直流電能變成符合電網要求的交流電，供電網或用戶消納，系統的關鍵設備和核心設備就是逆變器。

目前能夠應用到分布式儲能發電系統的光伏儲能逆變器已經具備的功能有：

1、能對光伏輸入實現MPPT對蓄電池充電或并/離網運行；

2、根據手動設置可以實現電網對蓄電池變流充電儲能；

3、在蓄電池管理方面對單體的電壓、電流、溫度和絕緣強度的檢測和熱管理、均衡管理、充放電管理、故障報警。

從上述描述可以看出，現有設備普遍存在如下不足的共性問題：

1、現有設備各部分實現的功能獨立并無互補聯系；也不能根據電網電壓、蓄電池電量和光伏輸入功率參數對蓄電池充放電動態調節；

2、現有設備在多臺并網運行時沒有一套監控系統來對電網和各并網逆變器統一監控協調管理，使同一變壓器低壓側并網逆變器接入較多時，電網的電能參數質量下降，整個區域供電系統可靠性會降低；

3、現有設備在并/離網狀態轉換時過渡不平滑，不能對離網供電區域負荷、光伏輸入功率、蓄電池儲電量幾個因素來控制和調節非關鍵負荷的運行。

同時經過用戶試用運營還發現，系統運營維護及控制策略方面存在急需優化的前瞻性技術問題：

4、戶用系統維護需求

分布式小型屋頂光伏系統主要安裝在業主屋頂，單相或三相低壓并網接入，安裝組件容量普遍低于6KWp。由于這部分業主對光伏電站知識的缺乏和組件安裝在屋頂的原因，業主維護難度增大，而委托專業公司運維使成本增加又影響收益，因此嚴重影響投資積極性。業主希望的戶用小系統是免維護的智能光伏發電系統；

5、儲能系統的集中控制及如何提高整體效率的問題

當前，電力儲能主要為鉛酸電池，包括免維護電池和膠體電池在內的鉛酸蓄電池由于受其體積大、重量重、維護成本高、有污染、不環保等因素的影響，不能大規模應用；另外由于鉛酸電池不能大倍率充放電，不能與光伏輸入控制接口做到協調和消納或出力，且鉛酸電池的充放電效率低，經過蓄電池儲能后再逆變的電能效率低下，導致整個系統的效率降低；

6、電網運行安全和業主供電可靠性要求的矛盾問題

為保證電網的安全，不允許分布式發電系統孤島運行，因此當電網停電后，光伏發電系統需要在極短時間內與脫離電網，否則電網帶電帶來安全隱患，這是電網接入規范不允許的；但當很多小型分布式發電系統接入后，孤島運行的概率增加很多，使供電可靠性降低，因此系統必須在這時與電網解列并形成具有可視斷開點，而單臺小型逆變器的辨識能力很難滿足要求；同時，當電網停電系統轉入后，容易出現并-離網運行狀態切換時供電參數過渡不平滑，對業主電器形成沖擊，當業主用電負荷較大時，可能沖擊導致系統保護，使關鍵設備停電。

上述問題是目前光伏行業存在的一個普遍問題，隨著分布式發電的推進和國家電網對接入網的光伏設備的運營指標的考核，問題將會越來越突出，因此展開研發，符合產業前瞻性技術、共性關鍵技術的研究要求，尋求一種新型逆變器尤為重要。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種能夠實現自動運行并離主電網，完成局域電網內用戶用電智能優化調節的新型逆變器。

本實用新型的目的是這樣實現的：