[實用新型]五相光伏逆變器系統

有效

• 申請號: 201721663029.3
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN207691443U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 劉志剛;閆飛朝;陳煥;孫東海
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/40;H02M7/48;H02M7/5387
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 姜龍;徐迅

本實用新型公開了一種五相光伏逆變器系統，具體地，該系統包括逆變器、五相濾波器、SVPWM模塊、PMU模塊以及反饋控制模塊；反饋控制模塊包括：第一變換器、第二變換器、比較模塊以及斷路器控制模塊；第一變換器通過電流互感器與逆變器的輸出端線路相連接，第二變換器與SVPWM模塊電氣連接，比較模塊電氣連接于第一變換器和第二變換器之間；比較模塊包括比較器和調節器；斷路器控制模塊包括相位控制器、同頻判斷器和斷路器，在檢測電網側電壓和濾波器側電壓同相位并且同頻率的狀態下，斷路器合閘。本實用新型輸出電壓及電流中的諧波分量降低，控制更加精確，系統可靠性高，電網穩定性更好，且提高了光伏逆變器的轉化效率和并網容量。

技術領域

本實用新型涉及光伏發電領域，更具體地涉及一種五相光伏逆變器系統。

背景技術

光伏逆變器是光伏發電系統的核心設備，其負責將光伏方陣產生的直流電轉化為交流電，供給用戶或電網使用。國內主要的光伏系統生產商都有自主知識產權的光伏逆變產品，如安徽頤和、陽光電源和江蘇兆伏等。這些光伏逆變器在電路拓撲、控制方法上有各自本身的特點，其性能很大程度上制約了光伏逆變系統的整體效率。其中，目前關于逆變器的研究大都包括光伏陣列最大功率點跟蹤(MPPT)、孤島檢測方法、分布式系統對電網影響和無功補償功能的研究。

由于光伏產業的規模化、產業化發展，光伏逆變器需要滿足并網容量大、逆變效率高和電壓品質高等要求。因此，原有小容量的太陽能光伏發電系統已經成為制約光伏電站向智能化、模塊化發展的瓶頸。

此外，現階段應用廣泛的是三相橋式逆變器，不受容量大小的限制，其拓撲結構簡單，三相逆變器包括直流輸入單元、逆變單元、濾波器和交流輸出單元。逆變單元把直流電逆變成電網電壓同頻、同幅值的三相交流電。濾波器能夠有效地濾掉高頻諧波，提高并網電壓的質量。

采用的三相逆變器單元在將直流電轉化為交流電時，存在著諧波含量高、轉換效率低等缺陷。同時，光伏逆變器的并網容量低，不適合大規模、大容量的光伏電站。如何最大限度地利用光伏陣列和光伏逆變器的轉化效率是保證光伏發電系統的整體投資和收益的重要因素。

本發明人曾就三相光伏逆變器容量小、轉換效率低的問題申請了發明專利《五相光伏逆變器及其控制方法》(申請號：201610169805.8)，但是該專利提及的方法選用的三個非零矢量的方向不同向，所以在一個開關周期Ts內求得非零矢量的作用時間的方程無解，所以該專利提及的控制方法實際應用效果不大。

因此，本領域尚缺乏一種新型有效的光伏逆變器系統及其控制方法。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種五相光伏逆變器系統，該五相光伏逆變器系統的線性調制范圍更大，直流電源利用率更高，輸出電壓及電流中的諧波分量降低，控制更加精確，系統可靠性高，電網穩定性更好，且提高了光伏逆變器的轉化效率和并網容量。

在本實用新型的第一方面提供了一種五相光伏逆變器系統，具體地，該系統包括逆變器、五相濾波器、SVPWM模塊、PMU模塊以及反饋控制模塊；所述PMU模塊與所述SVPWM模塊電氣連接，所述SVPWM模塊與所述逆變器電氣連接，所述逆變器與所述五相濾波器電氣連接，所述反饋控制模塊的輸入端電氣連接于所述逆變器的輸出端線路上，所述反饋控制模塊的輸出端與所述 SVPWM模塊電氣連接；所述逆變器為五相PWM逆變器，所述五相PWM逆變電路的直流輸入取自直流母線，交流經線性濾波電感并入交流電網；所述反饋控制模塊包括：第一變換器、第二變換器、比較模塊以及斷路器控制模塊；所述第一變換器通過電流互感器與所述逆變器的輸出端線路相連接，所述第二變換器與所述SVPWM模塊電氣連接，所述比較模塊電氣連接于所述第一變換器和所述第二變換器之間；所述比較模塊包括比較器和調節器；所述斷路器控制模塊包括相位控制器、同頻判斷器和斷路器，所述相位控制器用于控制檢測電網側電壓和濾波器側電壓是否同相位，所述同頻判斷器用于檢測電網側電壓和濾波器側電壓是否同頻率，在檢測電網側電壓和濾波器側電壓同相位并且同頻率的狀態下，所述斷路器合閘。