[發明專利]一種光伏并網自動穩壓控制裝置及方法

有效

• 申請號: 202110830184.4
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113364040B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 譚春曉;劉愛忠;唐亮;孫永亮;陳立勇;賈增東;劉雷;孟凡培;李靜;譚宇東
• 申請（專利權）人: 山東魯軟數字科技有限公司智慧能源分公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/12;H02M3/158
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開一種光伏并網自動穩壓控制裝置，所述裝置的輸入端接入電網側，輸出側接用戶端，所述裝置包括電壓調節電路及其對應的控制器和切換控制電路；所述控制器用于通過脈沖信號控制電壓調節電路中的功率開關管，所述電壓調節電路包括升壓電路和降壓電路，當網側電壓低于穩壓電壓時，所述切換控制電路控制升壓電路工作，否則控制降壓電路工作，不論電網電壓高低，用戶端的電壓均能實現穩壓。

技術領域

本發明涉及發電并網控制領域，更具體涉及一種光伏并網自動穩壓控制裝置及方法。

背景技術

隨著光伏發電的發展，農村光伏安裝數量大增，大量光伏逆變器接入電網，由于光伏發電受光照的影響較大，發電量的多少存在不確定性，同時輸電線路存在線路阻抗，導致并網點的電壓存在升高或降低的風險，在農村臺區光伏并網導致的這種問題尤為突出。

針對這種問題，現有技術采用并入變壓器的方法，或者用逆變電源接到隔離變壓器上再串聯到網側實現穩壓的功能。

但是發明人發現，如果只并入變壓器，現有方案有線性調壓器和可控硅投切變壓器兩種方法，第一種調壓需要電機移動抽頭，壽命較低，第二種投切變壓器無法精確控制電壓；逆變電源接到隔離變再串聯到網測這種方案需要再加一級能量雙向流動的前級PFC，成本更高。這些方案中均存在變壓器，而變壓器體積大，成本較高，不易安裝。

發明內容

本發明為了解決穩定農網臺區大量光伏并網引起的并網點電壓不穩定的問題，通過比較網側和用戶側的電壓，自動投切雙向可控硅，改變AC-AC的輸入輸出端，實現用戶端電壓升高時可回饋電網，電壓降低時可以及時補充，達到穩定電壓的目的。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術措施：

第一方面，本公開提供了一種光伏并網自動穩壓控制裝置，所述裝置的輸入端接入電網側，輸出側接用戶端，所述裝置包括電壓調節電路及其對應的控制器和切換控制電路；所述控制器用于通過脈沖信號控制電壓調節電路中的功率開關管，所述電壓調節電路包括升壓電路和降壓電路，當網側電壓低于穩壓電壓時，所述切換控制電路控制升壓電路工作，否則控制降壓電路工作。

進一步的技術方案，所述電壓調節電路包括功率開關管S1、S2、S3、S4，電容C1、C2和電感L1，所述功率開關管S1和S2同開同關，S3和S4同開同關。

進一步的技術方案，所述切換控制電路包括雙路開關S5、S6、S7、S8、S9，所述雙路開關S5、S6、S7、S8為雙向可控硅SCR。

進一步的技術方案，所述雙路開關S9為旁路開關。

進一步的技術方案，所述升壓電路為boost升壓電路，所述降壓電路為buck降壓電路。

進一步的技術方案，所述功率開關管S1、S2、S3、S4為帶有體二極管的IGBT。

第二方面，本公開提供了一種光伏并網自動穩壓控制方法；

閉合雙路開關S9，檢測網側電壓,判斷網側電壓和穩壓電壓的高低，若網側電壓低于穩定電壓，則控制雙路開關S6、S7閉合，啟動boost升壓電路，若網側電壓高于穩定電壓，則控制雙路開關S5、S8閉合，啟動buck降壓電路。

進一步的技術方案，所述boost升壓電路或buck降壓電路的啟動方式為：閉合功率開關管S1、S2，保持功率開關管S3、S4斷開，使升壓電路或者降壓電路工作在直通狀態，閉合雙路開關S9后，穩定輸出電壓。

進一步的技術方案，自動穩壓控制裝置可以切換自身的工作狀態，如果自動穩壓裝置當前工作在Boost升壓電路模式時，可以切換至Buck降壓電路模式，同時如果自動穩壓裝置當前工作在Buck降壓電路模式時，可以切換至Boost升壓電路模式。

進一步的技術方案，所述自動穩壓控制裝置利用開關管開通和關斷的時間比率，進行維持穩定電壓輸出的。