[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)逆變器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710965004.7
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107634539A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚智力;李仁貴
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/40;H02J1/02;H02J3/01;H02M3/156;H02M7/5387
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42238
• 代理人: 付春霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及太陽能發(fā)電的并網(wǎng)方面，更具體地說，涉及一種并網(wǎng)逆變器。

背景技術(shù)

多功能并網(wǎng)逆變器作為分布式發(fā)電系統(tǒng)和微電網(wǎng)技術(shù)中的關(guān)鍵部件之一，近年來得到了深入的研究。現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)逆變器將太陽能光伏匯流輸出的直流電流濾波后經(jīng)過流斷路器進行DC/AC變換，再進行交流濾波后通過交流斷路器并入電網(wǎng)，這樣并網(wǎng)的電流諧波量大，可靠性差，嚴重影響電網(wǎng)電能質(zhì)量。并且在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性由關(guān)外，還受使用環(huán)境如輻照度、負載和溫度等因素的影響，在不同的外界條件下，光伏電池需要運行在不同且唯一的最大功率點上。對于光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，應(yīng)當尋求電池板的最佳工作狀態(tài)，最大限度進行光電轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對上述的光伏并網(wǎng)逆變器現(xiàn)有電流諧波量大，可靠性差的技術(shù)缺陷，提供了一種并網(wǎng)逆變器。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題，提供了一種并網(wǎng)逆變器，包含：

DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，用于將電能產(chǎn)生裝置的直流電源進行升壓；

電能存儲模塊，連接DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，用于將升壓后的直流電源進行存儲；

智能功率模塊，連接電能存儲模塊，用于將電能存儲模塊中電能轉(zhuǎn)換為與交流電網(wǎng)同頻率的交流電；

變壓器，用于將所述與交流電網(wǎng)同頻率的交流電轉(zhuǎn)換為與交流電網(wǎng)同電壓的交流電后進行輸出；

交直流檢測模塊，連接電能產(chǎn)生裝置的直流電源以獲取所述直流電源的直流電壓和直流電流，同時連接在變壓器的輸出端以獲取所述并網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流的相位，并用于與交流電網(wǎng)連接以獲取交流電網(wǎng)的電壓和電流的相位；

控制器，分別連接DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、交直流檢測模塊以及智能功率模塊，用于根據(jù)交直流檢測模塊前后兩次采集的直流電壓和直流電流控制DC/DC轉(zhuǎn)換模塊升壓后的電壓大小至目標值，并用于根據(jù)交直流檢測模塊采集的所述并網(wǎng)逆變器輸出的電壓和電流的相位和所述交流電網(wǎng)的電壓和電流的相位，控制智能功率模塊使得變壓器的輸出與交流電網(wǎng)同壓同相。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中還包括用于濾除所述直流電源中交流電的直流濾波器。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，直流濾波器為并聯(lián)所述直流電源兩端的電容。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中還包括：用于在所述直流電源過大時自行斷開所述直流電源的直流斷路器以及連接并受控于所述控制器以斷開所述直流電源的直流斷路器的接觸器，所述直流斷路器以及所述接觸器連接在所述直流濾波器和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊之間。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，變壓器以及所述智能功率模塊之間還連接有用于過流保護的斷路器以及用于濾除所述智能功率模塊的輸出中所包含的與交流電網(wǎng)不同頻率電流的LC濾波器。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，智能功率模塊的輸出為三相電，所述變壓器以及所述智能功率模塊之間連接的斷路器為3P斷路器，所述LC濾波器為三相四線濾波器，以分別連接三相電以及地線。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，電能存儲模塊為母線電容。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，上述根據(jù)交直流檢測模塊前后兩次采集的直流電壓和直流電流控制DC/DC轉(zhuǎn)換模塊升壓后的電壓大小至目標值具體為：

在電能存儲模塊的任一電壓值U下檢測出電能產(chǎn)生裝置的輸出功率P_n-1，再在此電壓U的基礎(chǔ)上加一個電壓擾動，然后檢測當前狀態(tài)下電能產(chǎn)生裝置的輸出功率P_n，如果檢測到輸出功率P_n大于P_n-1，則每次在前次電能存儲模塊的電壓值的基礎(chǔ)上增加一個與之前電壓擾動同向的擾動以更新U，直至檢測到的本次檢測到的輸出功率不大于前次檢測到的輸出功率時，然后比較最后一次的輸出功率與倒數(shù)第二次檢測到的輸出功率的差值與預(yù)設(shè)差值，若該差值大于預(yù)設(shè)差值，則將電能存儲模塊兩端的電壓向著成倒數(shù)第二次檢測時的電壓U調(diào)整，否則向著最后一次檢測時的電壓U調(diào)整。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，DC/DC轉(zhuǎn)換模塊包含電感、二極管以及可控開關(guān)，電感的一端用于連接電能產(chǎn)生裝置的直流電源的一個輸出端，電感的另一端連接二極管的陽極，電能存儲模塊并聯(lián)在二極管的陰極與電能產(chǎn)生裝置的直流電源的另一個輸出端之間，可控開關(guān)連接在電感的所述另一端以及電能產(chǎn)生裝置的直流電源的所述另一個輸出端之間，所述可控開關(guān)受控于控制器以進行通斷的控制。

在本發(fā)明的并網(wǎng)逆變器中，電能存儲模塊為輸出電壓U_O滿足：