[實用新型]一種太陽能光伏發電三相全橋并網逆變系統

有效

• 申請號: 201720532770.X
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN207251220U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 詹躍東;李莉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于新能源太陽能發電技術、電力電子技術和控制技術領域，涉及一種太陽能光伏發電三相全橋并網逆變系統。

背景技術

太陽能是一種理想的可再生能源，未來最具有發展潛力的是太陽能光伏發電系統，它的開發利用是解決能源短缺、環境污染和溫室效應等問題的有效途徑，是人類理想的替代能源，而且，太陽能分布式發電系統為未來家庭用電和商業供電的發展趨勢，它在滿足自己用電需求的同時，還能與主電網連接，可以把發出的富余電量出售給電力公司，因此，隨著太陽能發電技術的發展以及光伏電池成本的下降，太陽能開發利用必將成為二十一世紀后期的重要能源之一。

太陽能分布式發電系統具有諸多優點：(1)、不必考慮負載供電的穩定性和供電質量的問題。（2）、光伏電池可以始終工作在最大功率點處，由電網來接納太陽能所發的全部電能，提高了太陽能發電的效率。（3）、直接將電能輸入電網，可以充分利用光伏陣列所發的電力，省略了作為儲能環節的蓄電池，降低了因充放電帶來的能量損耗，省去了蓄電池維護，降低了系統的成本。（4）、太陽能分布式發電系統可以對公用電網起到調峰作用。

在太陽能分布式發電系統中，并網逆變器的入網接入系統是實現太陽能光伏發電與主電網之間進行能量傳遞與轉換的關鍵環節，其對主電網的電能質量、系統安全可靠性、系統保護等產生直接影響，并網逆變器的作用是當太陽能光伏發電系統的輸出在較大范圍內變化時，能始終以盡可能高的效率將太陽能電池輸出的直流電轉化成與主電網匹配的交流電，并送入主電網，而且，作為太陽電光伏電池和主電網系統之間進行能量變換的并網逆變器，其安全性、可靠性、逆變效率、制造成本等因素對太陽能光伏發電系統的整體投資和收益具有舉足輕重的地位，因此，太陽能分布式發電系統有如下要求：（1）、實現高質量的電能轉換，將太陽能光伏電池產生的直流電轉換成符合要求的單相或三相正弦波交流電，其電流和電壓的諧波要求滿足并網條件，如國外的并網標準中明確規定并網逆變器輸出波形的總諧波因數應小于5％，各次諧波含量小于3％，并且具有較好的動態特性。（2）、實現系統的安全保護要求，如輸入反接保護、直流過壓保護、輸出過載保護、輸出短路保護、交流過壓和欠壓保護、“孤島”保護及裝置自身保護，從而確保系統的可靠性，如根據國家標準GB/T 19939-2005、國際標準IEEE1547和IECl727，所有并網逆變器必須具有反孤島效應的功能，孤島發生時必須快速、準確地切除并網逆變器與主電網的電性連接。（3）、最大功率點的跟蹤，最大限度地利用太陽能電池，以提高逆變器的效率。（4）、為降低太陽能發電系統的成本，能有效地普及和使用，并網逆變器需要采用比較理想的是無變壓器方案，從而可以進一步提高并網逆變器的效率，使太陽能光伏發電系統的體積、重量和成本大大降低。

因此，設計一種滿足上述技術要求的體積小、成本低，功耗低、效率高、安全可靠性高、使用壽命長的太陽能分布式發電系統是并網逆變器的發展趨勢。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種太陽能光伏發電三相全橋并網逆變系統，它同時具備體積小、成本低，功耗低、效率高、安全可靠性高、使用壽命長等特點，而且，提供一種最大功率跟蹤控制MPPT、無工頻變壓器、防止孤島效應的太陽能光伏發電三相全橋并網逆變系統，以便使逆變過程具有更高的效率和安全性，并滿足國家標準GB/T 19939-2005《太陽能光伏系統并網技術要求》。

一種太陽能光伏發電三相全橋并網逆變系統包括太陽能電池1、三相全橋并網逆變系統主回路2、本地負載31、電網32、三相全橋并網逆變控制系統4、PC并機通信接口5；三相全橋并網逆變系統主回路2分別與太陽能電池1、本地負載31、電網32、三相全橋并網逆變控制系統4連接，三相全橋并網逆變控制系統4與PC并機通信接口5連接，三相全橋并網逆變控制系統4與太陽能電池1、本地負載31、電網32無線連接，所述PC并機通信接口5是和上位PC機和其它太陽能光伏發電系統并機的通信接口；

三相全橋并網逆變系統主回路2包括輸入保護開關21、直流升壓電路22、三相逆變電路23、三相濾波器24、三相并網開關25、電網入網開關26，輸入保護開關21的輸入端接太陽能電池1的輸出端，輸入保護開關21、直流升壓電路22、三相逆變電路23、三相濾波器24、三相并網開關25、電網入網開關26依次串聯，電網入網開關26的輸出端接電網32和本地負載31的輸入端；本地負載31接三相并網開關25和電網入網開關26的輸出端；