專利名稱：一種可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器。背景技術(shù)：
太陽能光伏并網(wǎng)逆變器是將太陽能電池發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電，并且實(shí)現(xiàn)既向負(fù)載供電，又向電網(wǎng)發(fā)電的設(shè)備。光伏并網(wǎng)逆變器主要由電力電子開關(guān)器件組成，以脈寬調(diào)制的形式向電網(wǎng)提供電能?，F(xiàn)有的光伏并網(wǎng)逆變器采用鎖相技術(shù)，使逆變器的輸出與電網(wǎng)電壓同頻同相，達(dá)到并網(wǎng)輸出的目的。但現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)逆變器輸出功率因數(shù)恒定，一般接近于1，因此只能輸出有功功率，不能輸出無功功率。當(dāng)電網(wǎng)存在較大的無功負(fù)荷時，需要再增加無功補(bǔ)償設(shè)備，增加投資。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種無需再增加無功補(bǔ)償設(shè)備、節(jié)省設(shè)備投資的可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征是包括相串接的光伏電池陣列、保護(hù)二極管和直流電容，直流電容與逆變單元相連接，逆變單元與電抗器相連接，電抗器與變壓器相連接，變壓器連接電網(wǎng)。該可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，變壓器初級線圈為星形接法， 次級線圈為三角形接法。本實(shí)用新型的有益效果是該可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，按受控電流源方式工作，采用瞬時無功功率理論和最大功率點(diǎn)跟蹤控制的綜合算法產(chǎn)生電流指令，該電流指令與調(diào)制三角波比較產(chǎn)生PWM開關(guān)控制信號，由此來控制逆變器工作，實(shí)現(xiàn)有功功率和無功功率的并網(wǎng)輸出，無需再增加無功補(bǔ)償設(shè)備，節(jié)省設(shè)備投資。

[0012]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。附圖1為本實(shí)用新型可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本實(shí)用新型可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器的控制原理圖。圖中，1光伏電池陣列，2保護(hù)二極管，3直流電容，4逆變單元，5電抗器，6變壓器， 7電網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例。圖1中，該可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，包括相串接的光伏電池陣列1、保護(hù)二極管2和直流電容3，直流電容3與逆變單元4相連接，逆變單元4與電抗器5相連接，電抗器5與變壓器6相連接，變壓器6連接電網(wǎng)7。光伏電池陣列1所發(fā)出的
3直流電經(jīng)保護(hù)二極管2對直流電容3充電，保護(hù)二極管2的作用是防止光伏電池陣列1極性接反，若光伏電池陣列1的極性接反，則保護(hù)二極管2截止，防止對直流電容3反充電，造成直流電容3和逆變單元4的損壞。直流電容3可以平滑光伏電池陣列輸出電壓的紋波和波動，并為逆變單元4提供逆變所需的直流電能。直流電容3上的直流電經(jīng)逆變單元4進(jìn)行 DC/AC變換，變?yōu)榕c電網(wǎng)相同頻率的交流電，其并網(wǎng)電流的幅值和相位受數(shù)字信號處理器的控制，從而產(chǎn)生有功電流和無功電流。逆變后的并網(wǎng)電流經(jīng)電抗器5濾波，濾除其中的高頻諧波，經(jīng)變壓器6隔離后并入電網(wǎng)，供電網(wǎng)上的用戶使用。變壓器6初級線圈為星形接法， 次級線圈為三角形接法。 圖2中，逆變單元的DC/AC逆變，受數(shù)字信號處理器(DSP)的控制，數(shù)字信號處理器(DSP)通過ADC轉(zhuǎn)換對電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc，并網(wǎng)電流la、lb、Ic，光伏電池陣列輸出電壓 Uce 11，光伏電池陣列輸出電流Ice 11進(jìn)行采樣、分析、計算。對電網(wǎng)電壓fe、W3、Uc通過dq 變換，將三相矢量坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為兩相平面坐標(biāo)系Ud、Uq，通過數(shù)字信號處理器的處理計算對電網(wǎng)電壓進(jìn)行鎖相。對光伏電池陣列輸出電壓Ucell和輸出電流Icell通過最大功率跟蹤算法產(chǎn)生并網(wǎng)有功電流的指令I(lǐng)dref，同時通過通訊接收電網(wǎng)上的無功補(bǔ)償調(diào)度指令，產(chǎn)生并網(wǎng)無功電流指令I(lǐng)qref。對并網(wǎng)電流la、lb, Ic通過dq變換，將三相矢量坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為兩相平面坐標(biāo)系Id、Iq, Id、Iq分別與Idref、Iqref進(jìn)行比較，形成負(fù)反饋控制系統(tǒng)，其比較誤差經(jīng)比例積分控制器(PI)進(jìn)行調(diào)節(jié)后進(jìn)行dq反變換，將兩相平面坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為三相矢量坐標(biāo)系，該電流指令與調(diào)制三角波比較產(chǎn)生PWM開關(guān)控制信號，控制光伏并網(wǎng)逆變器按受控電流源方式工作，輸出有功功率和無功功率。
權(quán)利要求1.一種可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征是包括相串接的光伏電池陣列(1)、保護(hù)二極管(2)和直流電容(3)，直流電容(3)與逆變單元(4)相連接，逆變單元(4)與電抗器(5)相連接，電抗器(5)與變壓器(6)相連接，變壓器(6)連接電網(wǎng)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征是 變壓器(6 )初級線圈為星形接法，次級線圈為三角形接法。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器。該可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征是包括相串接的光伏電池陣列、保護(hù)二極管和直流電容，直流電容與逆變單元相連接，逆變單元與電抗器相連接，電抗器與變壓器相連接，變壓器連接電網(wǎng)，變壓器初級線圈為星形接法，次級線圈為三角形接法。該可輸出有功功率和無功功率的光伏并網(wǎng)逆變器，按受控電流源方式工作，采用瞬時無功功率理論和最大功率點(diǎn)跟蹤控制的綜合算法產(chǎn)生電流指令，該電流指令與調(diào)制三角波比較產(chǎn)生PWM開關(guān)控制信號，由此來控制逆變器工作，實(shí)現(xiàn)有功功率和無功功率的并網(wǎng)輸出，無需再增加無功補(bǔ)償設(shè)備，節(jié)省設(shè)備投資。
文檔編號H02J3/00GK202221894SQ201120337840
公開日2012年5月16日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者孔德寶, 趙金寶 申請人:山東沃森電源設(shè)備有限公司