并網(wǎng)連接設(shè)備和并網(wǎng)供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種并網(wǎng)連接設(shè)備和并網(wǎng)供電系統(tǒng)。該設(shè)備包括：雙向換流器，連接在并網(wǎng)連接端與電網(wǎng)連接端之間，并網(wǎng)連接端用于連接直流發(fā)電設(shè)備，對(duì)應(yīng)雙向換流器的直流端，電網(wǎng)連接端用于連接交流電網(wǎng)，對(duì)應(yīng)雙向換流器的交流端；逆變器，連接在并網(wǎng)連接端與負(fù)載連接端之間，負(fù)載連接端用于連接交流負(fù)載，對(duì)應(yīng)逆變器的交流端；MPPT控制器，MPPT控制器的輸入端部用于分別連接設(shè)置在并網(wǎng)連接端的第一檢測(cè)設(shè)備、設(shè)置在電網(wǎng)連接端的第二檢測(cè)設(shè)備、以及設(shè)置在負(fù)載連接端的第三檢測(cè)設(shè)備，MPPT控制器的輸出端部連接雙向換流器與逆變器。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT設(shè)計(jì)并不適用于發(fā)用電一體的并網(wǎng)供電系統(tǒng)的技術(shù)問題。
【專利說(shuō)明】并網(wǎng)連接設(shè)備和并網(wǎng)供電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力傳輸領(lǐng)域，具體而言，涉及一種并網(wǎng)連接設(shè)備和并網(wǎng)供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能作為一種清潔環(huán)保的能源，受到人們的廣泛關(guān)注，近20多年來(lái)，太陽(yáng)能被廣泛應(yīng)用于各個(gè)場(chǎng)合。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是太陽(yáng)能利用的一種重要形式，是采用光伏模塊將光能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電形式，而且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏發(fā)電可能是最具有發(fā)展前景的發(fā)電技術(shù)之一。
[0003]在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏模塊的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性有關(guān)外，還受使用環(huán)境如輻照度、負(fù)載和穩(wěn)定等因素的影響。在不同的外界條件下，光伏模塊可以運(yùn)行在不同且唯一的最大功率點(diǎn)上。因此，最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)MPPT (Maxiumum Power PointTracking)是將光能最大限度轉(zhuǎn)化為電能的重要技術(shù)。
[0004]目前的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是通過(guò)在光伏模塊的輸出及電網(wǎng)的電流電壓之間進(jìn)行環(huán)路設(shè)計(jì)完成MPPT控制，以實(shí)現(xiàn)光能電能與電網(wǎng)的同步性能指標(biāo)等。據(jù)此可知，目前的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要作用是發(fā)電，其目的主要是最大限度的將光能轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同步的電能，其負(fù)載可近似認(rèn)為是電網(wǎng)系統(tǒng)；后端負(fù)載用電則是通過(guò)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電能匯入電網(wǎng)后，由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度。因此，MPPT控制的關(guān)鍵只需保證光伏電能與電網(wǎng)的同步。
[0005]在發(fā)用電一體的光伏系統(tǒng)中，負(fù)載不能單純近似為電網(wǎng)，需要將后端負(fù)載計(jì)入考量直接進(jìn)行控制，而且其工作模式也不再是純發(fā)電模式，其中，光伏系統(tǒng)需要在各種模式下進(jìn)行實(shí)時(shí)切換，然而維持MPPT現(xiàn)有參數(shù)控制的結(jié)果并不能保證中間直流母線電壓的穩(wěn)定及功率因數(shù)正弦波電流的控制目標(biāo)，也就是說(shuō)，現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT設(shè)計(jì)并不適用于發(fā)用電一體的并網(wǎng)供電系統(tǒng)。針對(duì)這一問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種并網(wǎng)連接設(shè)備和并網(wǎng)供電系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT設(shè)計(jì)并不適用于發(fā)用電一體的并網(wǎng)供電系統(tǒng)的技術(shù)問題。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種并網(wǎng)連接設(shè)備，包括:雙向換流器，連接在并網(wǎng)連接端與電網(wǎng)連接端之間，其中，上述并網(wǎng)連接端用于連接直流發(fā)電設(shè)備，對(duì)應(yīng)上述雙向換流器的直流端，上述電網(wǎng)連接端用于連接交流電網(wǎng)，對(duì)應(yīng)上述雙向換流器的交流端；逆變器，連接在上述并網(wǎng)連接端與負(fù)載連接端之間，其中，上述負(fù)載連接端用于連接交流負(fù)載，對(duì)應(yīng)上述逆變器的交流端；MPPT控制器，上述MPPT控制器的輸入端部用于分別連接設(shè)置在上述并網(wǎng)連接端的第一檢測(cè)設(shè)備、設(shè)置在上述電網(wǎng)連接端的第二檢測(cè)設(shè)備、以及設(shè)置在上述負(fù)載連接端的第三檢測(cè)設(shè)備，上述MPPT控制器的輸出端部連接上述雙向換流器與上述逆變器，用于根據(jù)上述第一檢測(cè)設(shè)備、和/或上述第二檢測(cè)設(shè)備、和/或上述第三檢測(cè)設(shè)備在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)控制上述雙向換流器和/或上述逆變器，其中，上述電學(xué)參數(shù)包括以下至少之一:電壓、電流、功率。
[0008]優(yōu)選地，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還包括:切換裝置，連接在上述電網(wǎng)連接端、上述負(fù)載連接端與上述并網(wǎng)連接端之間；其中，在上述切換裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，上述并網(wǎng)連接端斷開與上述電網(wǎng)連接端和上述負(fù)載連接端的連接，上述MPPT控制器切換為空載模式；和/或，在上述切換裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，上述負(fù)載連接端斷開與上述并網(wǎng)連接端以及上述電網(wǎng)連接端的連接，上述MPPT控制器切換至發(fā)電模式，用于根據(jù)上述第一檢測(cè)設(shè)備和上述第二檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的上述電學(xué)參數(shù)控制上述雙向換流器；和/或，在上述切換裝置處于第三狀態(tài)時(shí)，上述電網(wǎng)連接端斷開與上述并網(wǎng)連接端以及上述負(fù)載連接端的連接，上述MPPT控制器切換至負(fù)載模式，用于根據(jù)上述第一檢測(cè)設(shè)備和上述第三檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的上述電學(xué)參數(shù)控制上述逆變器；和/或，在上述切換裝置處于第四狀態(tài)時(shí)，上述并網(wǎng)連接端通過(guò)上述雙向換流器連接上述電網(wǎng)連接端、并通過(guò)上述逆變器連接上述負(fù)載連接端，上述MPPT控制器切換至負(fù)載發(fā)電模式或者負(fù)載用電模式，其中，在上述負(fù)載發(fā)電模式下，上述MPPT控制器用于根據(jù)上述第一檢測(cè)設(shè)備、上述第二檢測(cè)設(shè)備和上述第三檢測(cè)設(shè)備所輸出的上述電學(xué)參數(shù)控制上述雙向換流器和/或上述逆變器，和/或，在上述負(fù)載用電模式下，上述MPPT控制器用于根據(jù)上述第一檢測(cè)設(shè)備和上述第三檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的上述電學(xué)參數(shù)控制上述雙向換流器和/或上述逆變器。
[0009]優(yōu)選地，上述切換裝置包括以下至少之一:第一開關(guān)器件，連接在上述并網(wǎng)連接端與直流母線之間，上述直流母線為上述雙向換流器與上述逆變器之間的傳輸線；第二開關(guān)器件，連接在上述并網(wǎng)連接端與上述電網(wǎng)連接端之間，且上述第二開關(guān)器件設(shè)置在上述直流母線上；第三開關(guān)器件，連接在上述并網(wǎng)連接端與上述負(fù)載連接端之間，且上述第三開關(guān)器件設(shè)置在上述直流母線上。
[0010]優(yōu)選地，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還包括以下至少之一:第四開關(guān)器件，一端連接上述輸入端部，另一端用于連接上述第一檢測(cè)設(shè)備；第五開關(guān)器件，一端連接上述輸入端部，另一端用于連接上述第二檢測(cè)設(shè)備；第六開關(guān)器件，一端連接上述輸入端部，另一端用于連接上述第三檢測(cè)設(shè)備。
[0011]優(yōu)選地，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還包括:模式控制器，連接上述切換裝置和上述MPPT控制器，上述模式控制器用于控制上述切換裝置在以下至少之一的狀態(tài)之間切換:上述第一狀態(tài)、上述第二狀態(tài)、上述第三狀態(tài)、上述第四狀態(tài)，并控制上述MPPT控制器切換至與上述切換裝置的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的模式。
[0012]優(yōu)選地，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還包括以下至少之一:上述第一檢測(cè)設(shè)備、上述第二檢測(cè)設(shè)備、上述第三檢測(cè)設(shè)備。
[0013]優(yōu)選地，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還包括:設(shè)置在直流母線上的第四檢測(cè)設(shè)備，連接上述輸入端部，其中，上述直流母線為上述雙向換流器與上述逆變器之間的傳輸線，上述MPPT控制器用于根據(jù)上述電學(xué)參數(shù)以及上述第四檢測(cè)設(shè)備在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)到的電壓和/或電流控制上述雙向換流器和/或上述逆變器。
[0014]優(yōu)選地，上述MPPT控制器通過(guò)以下之一的信號(hào)控制上述雙向換流器和/或上述逆變器:電壓信號(hào)、電流信號(hào)、脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0015]優(yōu)選地，上述直流發(fā)電設(shè)備為光伏發(fā)電設(shè)備；和/或，連接在上述電網(wǎng)連接端與上述雙向換流器之間的傳輸線為三相電力傳輸線或者單相電力傳輸線；和/或，連接在上述負(fù)載連接端與上述逆變器之間的傳輸線為三相電力傳輸線或者單相電力傳輸線。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一方面，還提供了一種并網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括:上述的并網(wǎng)連接設(shè)備；直流發(fā)電設(shè)備，連接上述并網(wǎng)連接設(shè)備的并網(wǎng)連接端；一個(gè)或多個(gè)交流負(fù)載，連接上述并網(wǎng)連接設(shè)備的負(fù)載連接端。
[0017]首先，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，提出了一種發(fā)用電一體的供電系統(tǒng)的新的架構(gòu)，應(yīng)用于該架構(gòu)的并網(wǎng)連接設(shè)備可以包括依次連接在電網(wǎng)連接端與負(fù)載連接端之間的雙向換流器及逆變器、以及由雙向換流器與逆變器之間引出的并網(wǎng)連接端，其中，電網(wǎng)連接端可以連接電網(wǎng)、負(fù)載連接端可以連接負(fù)載、并網(wǎng)連接端可以連接直流發(fā)電設(shè)備，從而直流發(fā)電設(shè)備可以在一側(cè)向電網(wǎng)輸送電能，在另一側(cè)向交流負(fù)載輸送電能，這就形成了一個(gè)發(fā)用電一體的系統(tǒng)，并且由于直流發(fā)電設(shè)備可以直接向交流負(fù)載饋能，因此可以提高其所產(chǎn)生的電能的直驅(qū)利用率。
[0018]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器的輸入端部可以與分別設(shè)置在并網(wǎng)連接端、電網(wǎng)連接端以及負(fù)載連接端的第一檢測(cè)設(shè)備、第二檢測(cè)設(shè)備以及第三檢測(cè)設(shè)備連接，以獲取在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所反饋回來(lái)的電壓、電流、功率等電學(xué)參數(shù)，從而該MPPT控制器可以根據(jù)這些檢測(cè)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)的輸出，也即分別在直流發(fā)電設(shè)備一側(cè)、交流電網(wǎng)一側(cè)以及交流負(fù)載一側(cè)所采集的電學(xué)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向換流器和/或逆流器的有效控制，進(jìn)而達(dá)到更優(yōu)的供電效率，從而解決了現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT設(shè)計(jì)并不適用于發(fā)用電一體的并網(wǎng)供電系統(tǒng)的技術(shù)問題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種可選的并網(wǎng)連接設(shè)備的示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種MPPT控制方案的示意圖；
[0022]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種可選的并網(wǎng)連接設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0024]實(shí)施例1
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種并網(wǎng)連接設(shè)備，如圖1所示，該設(shè)備包括:
[0026]I)雙向換流器102，連接在并網(wǎng)連接端104與電網(wǎng)連接端106之間，其中，并網(wǎng)連接端104用于連接直流發(fā)電設(shè)備，對(duì)應(yīng)雙向換流器102的直流端，電網(wǎng)連接端106用于連接交流電網(wǎng)，對(duì)應(yīng)雙向換流器102的交流端；
[0027]2)逆變器108，連接在并網(wǎng)連接端104與負(fù)載連接端110之間，其中，負(fù)載連接端110用于連接交流負(fù)載，對(duì)應(yīng)逆變器108的交流端；
[0028]3)MPPT控制器112，MPPT控制器112的輸入端部用于分別連接設(shè)置在并網(wǎng)連接端104的第一檢測(cè)設(shè)備114、設(shè)置在電網(wǎng)連接端106的第二檢測(cè)設(shè)備116、以及設(shè)置在負(fù)載連接端110的第三檢測(cè)設(shè)備118，MPPT控制器112的輸出端部連接雙向換流器102與逆變器108，用于根據(jù)第一檢測(cè)設(shè)備114、和/或第二檢測(cè)設(shè)備116、和/或第三檢測(cè)設(shè)備118在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)控制雙向換流器102和/或逆變器108，其中，電學(xué)參數(shù)包括以下至少之一:電壓、電流、功率。
[0029]應(yīng)當(dāng)明確的是，本實(shí)用新型技術(shù)方案所要解決的問題之一是提供一種設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)直流發(fā)電設(shè)備向電網(wǎng)的并網(wǎng)，也即，能夠?qū)⒃撝绷靼l(fā)電設(shè)備所提供的電能較為有效地匯入到電網(wǎng)系統(tǒng)中，并使電網(wǎng)能夠有效地調(diào)度這些電能,進(jìn)而提高電網(wǎng)的供電容量。
[0030]為解決上述問題，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的并網(wǎng)連接設(shè)備，可以通過(guò)其并網(wǎng)連接端104來(lái)連接直流發(fā)電設(shè)備，并通過(guò)其電網(wǎng)連接端106來(lái)連接交流電網(wǎng)，其中，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中通常所采用的連接在直流發(fā)電設(shè)備與交流電網(wǎng)之間的逆變器108，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，在并網(wǎng)連接端104與電網(wǎng)連接端106之間可以連接有雙向換流器102，從而可以通過(guò)該雙向換流器102實(shí)現(xiàn)電能向電網(wǎng)的供給，具體地，可以表現(xiàn)為供電功率的提升，其中，這一替換方案所起到的作用將在之后的實(shí)施例中詳細(xì)闡述。
[0031]進(jìn)一步地，為使直流發(fā)電設(shè)備通過(guò)雙向換流器102所提供的交流電能與交流電網(wǎng)的電能達(dá)到同步，并使直流發(fā)電設(shè)備達(dá)到更優(yōu)的輸出功率點(diǎn)，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，可以采用MPPT控制器112對(duì)雙向換流器102進(jìn)行控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流發(fā)電設(shè)備向交流電網(wǎng)回饋的電能的調(diào)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)效率的提升。
[0032]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器112的輸入?yún)?shù)可以是來(lái)自于上述第一檢測(cè)設(shè)備114和第二檢測(cè)設(shè)備116的輸出，其中，第一檢測(cè)設(shè)備114的輸出可以是該第一檢測(cè)設(shè)備114在其檢測(cè)點(diǎn)、也即并網(wǎng)連接端104的附近所檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)，第二檢測(cè)設(shè)備116的輸出可以是該第二檢測(cè)設(shè)備116在其檢測(cè)點(diǎn)、也即電網(wǎng)連接端106的附近所檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)，其中，該電學(xué)參數(shù)可以是電壓，也可以是電流，還可以是檢測(cè)設(shè)備在此基礎(chǔ)上得出的功率等與經(jīng)由并網(wǎng)連接端104和/或電網(wǎng)連接端106所傳輸?shù)碾娔芟嚓P(guān)的參數(shù)，對(duì)應(yīng)地，該第一檢測(cè)設(shè)備114和第二檢測(cè)設(shè)備116可以包括電壓傳感器和/或電流傳感器等，其中，具體地，由這些檢測(cè)設(shè)備反饋的電學(xué)參數(shù)的具體表現(xiàn)形式可以是這些檢測(cè)設(shè)備輸出的電信號(hào)，進(jìn)而MPPT控制器112可以通過(guò)與這些檢測(cè)設(shè)備連接的輸入端部實(shí)現(xiàn)對(duì)這些電學(xué)參數(shù)的采集。更具體地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器112的輸入端部可以是至少包括三個(gè)連接端的端子排，其中，這三個(gè)連接端可以分別連接第一檢測(cè)設(shè)備114、第二檢測(cè)設(shè)備116和第三檢測(cè)設(shè)備118，該第三檢測(cè)設(shè)備118設(shè)置在負(fù)載連接端110，其具體的工作方式與第一檢測(cè)設(shè)備114和第二檢測(cè)設(shè)備116類似，本實(shí)用新型在此不作累述。
[0033]值得注意的是，本實(shí)用新型對(duì)上述三個(gè)檢測(cè)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其在線路中的具體連接方式不作任何限定，例如，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，這些檢測(cè)設(shè)備中的電流傳感器可以是串聯(lián)在檢測(cè)線路中的電磁式電流互感器，也可以是霍爾傳感器等，其中，這些檢測(cè)設(shè)備的具體實(shí)現(xiàn)方式并不會(huì)對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施及其技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)造成影響，也不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0034]類似地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器112的具體實(shí)現(xiàn)方式也可以采用類似于現(xiàn)有技術(shù)中存在的用于實(shí)現(xiàn)上述控制功能的電路或裝置，例如，一種典型的用于MPPT控制的三環(huán)控制結(jié)構(gòu)可以如圖2所示，其中，該MPPT控制器112的輸入?yún)?shù)可以是在直流發(fā)電設(shè)備一側(cè)所采集的電壓和電流以及作為同步信號(hào)的在交流電網(wǎng)一側(cè)所采集的電壓和/或電流，其輸出參數(shù)可以是用于控制逆變器202中的DC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/AC轉(zhuǎn)換器的脈寬調(diào)制信號(hào)，從而該MPPT可以根據(jù)同步情況對(duì)脈寬調(diào)制信號(hào)、比如其占空比進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器202所產(chǎn)生的交流輸出的調(diào)節(jié)。當(dāng)然，以上只是一種示例，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定，例如，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，MPPT控制器112的輸出也可以不限于脈沖的形式，比如可以通過(guò)電壓信號(hào)或電流信號(hào)等模擬信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)與直流發(fā)電設(shè)備連接的逆變器202的輸出的控制，也即，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器112通過(guò)以下之一的信號(hào)控制雙向換流器102和/或逆變器108:電壓信號(hào)、電流信號(hào)、脈寬調(diào)制信號(hào)。此外，該MPPT控制器112對(duì)最大功率點(diǎn)的跟蹤還可以結(jié)合寫入控制器芯片的控制邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如通過(guò)輸出電壓和/或電流的幅值和/或相位的掃描實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)的動(dòng)態(tài)跟蹤，等。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述實(shí)施方式均應(yīng)視為在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0035]通過(guò)上述實(shí)施例所述的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)直流發(fā)電設(shè)備向交流電網(wǎng)的有效并網(wǎng)，其中，與現(xiàn)有技術(shù)類似的上述方案所提供的架構(gòu)可以概括為直流發(fā)電設(shè)備向交流電網(wǎng)供電，進(jìn)而擴(kuò)容后的交流電網(wǎng)再去連接各交流負(fù)載。在傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)中，這一架構(gòu)可以達(dá)到較為理想的供電效率，然而在發(fā)用電一體的系統(tǒng)中，由于直流發(fā)電設(shè)備的負(fù)載并不能單純地近似為電網(wǎng)，還需要考慮后端負(fù)載對(duì)其供電效率的影響，這就使得傳統(tǒng)的MPPT設(shè)計(jì)無(wú)法滿足在影響因素更為復(fù)雜的發(fā)用電一體的系統(tǒng)中對(duì)換流器進(jìn)行有效控制以達(dá)到更優(yōu)的供電效率的設(shè)計(jì)要求。
[0036]針對(duì)這一問題，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，首先提出了一種新的架構(gòu)，具體地，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還可以設(shè)置有負(fù)載連接端110，該負(fù)載連接端110用于連接交流負(fù)載，其中，在上述并網(wǎng)連接端104與負(fù)載連接端110之間可以連接有逆變器108，從而直流發(fā)電設(shè)備可以在一側(cè)向電網(wǎng)輸送電能，在另一側(cè)向交流負(fù)載輸送電能，這就形成了一個(gè)發(fā)用電一體的系統(tǒng)，并且由于直流發(fā)電設(shè)備可以直接向交流負(fù)載饋能，因此可以提高其所產(chǎn)生的電能的直驅(qū)利用率。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器112的輸入端部還可以與設(shè)置在該負(fù)載連接端110的第三檢測(cè)設(shè)備118連接，以采集負(fù)載連接端110反饋的前述電壓、電流、功率等電學(xué)參數(shù)，從而該MPPT控制器112可以根據(jù)這些檢測(cè)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)的輸出，也即分別在直流發(fā)電設(shè)備一側(cè)、交流電網(wǎng)一側(cè)以及交流負(fù)載一側(cè)所采集的電學(xué)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向換流器102和/或逆流器的有效控制，進(jìn)而達(dá)到更優(yōu)的供電效率。
[0037]在以上描述的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)用電一體的系統(tǒng)的更為有效的控制，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的上述并網(wǎng)連接設(shè)備中還可以設(shè)置有切換裝置，進(jìn)而可以通過(guò)該切換裝置實(shí)現(xiàn)發(fā)用電一體的系統(tǒng)在不同的應(yīng)用模式之間的切換，以達(dá)到在直流發(fā)電設(shè)備的容量、交流電網(wǎng)的容量以及交流負(fù)載的容量之間進(jìn)行靈活匹配的目的。在另一方面，MPPT控制器112也可以配合切換裝置執(zhí)行與應(yīng)用模式對(duì)應(yīng)的控制策略，從而可以達(dá)到更優(yōu)的供電效率。具體地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述并網(wǎng)連接設(shè)備可以包括:
[0038]I)切換裝置，連接在電網(wǎng)連接端106、負(fù)載連接端110與并網(wǎng)連接端104之間；
[0039]其中，
[0040]在切換裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，并網(wǎng)連接端104斷開與電網(wǎng)連接端106和負(fù)載連接端Iio的連接，MPPT控制器112切換為空載模式；和/或，
[0041]在切換裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，負(fù)載連接端110斷開與并網(wǎng)連接端104以及電網(wǎng)連接端106的連接，MPPT控制器112切換至發(fā)電模式，用于根據(jù)第一檢測(cè)設(shè)備114和第二檢測(cè)設(shè)備116檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)控制雙向換流器102 ;和/或，
[0042]在切換裝置處于第三狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)連接端106斷開與并網(wǎng)連接端104以及負(fù)載連接端Iio的連接，MPPT控制器112切換至負(fù)載模式，用于根據(jù)第一檢測(cè)設(shè)備114和第三檢測(cè)設(shè)備118檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)控制逆變器108 ;和/或，
[0043]在切換裝置處于第四狀態(tài)時(shí)，并網(wǎng)連接端104通過(guò)雙向換流器102連接電網(wǎng)連接端106、并通過(guò)逆變器108連接負(fù)載連接端110，MPPT控制器112切換至負(fù)載發(fā)電模式或者負(fù)載用電模式，其中，
[0044]在負(fù)載發(fā)電模式下，MPPT控制器112用于根據(jù)第一檢測(cè)設(shè)備114、第二檢測(cè)設(shè)備116和第三檢測(cè)設(shè)備118所輸出的電學(xué)參數(shù)控制雙向換流器102和/或逆變器108，和/或，在負(fù)載用電模式下，MPPT控制器112用于根據(jù)第一檢測(cè)設(shè)備114和第三檢測(cè)設(shè)備118檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)控制雙向換流器102和/或逆變器108。
[0045]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，在切換裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)連接端106與負(fù)載連接端110通過(guò)雙向換流器102和逆變器108連接，其中，電能可以先通過(guò)該雙向換流器102由交流轉(zhuǎn)換為直流，進(jìn)而通過(guò)逆變器108將直流轉(zhuǎn)換為交流，以供給交流負(fù)載，在這一場(chǎng)景下，雙向換流器102作為整流器工作。其中，并網(wǎng)連接端104與電網(wǎng)連接端106和負(fù)載連接端110均斷開，交流電網(wǎng)完全負(fù)擔(dān)對(duì)交流負(fù)載的供電，直流發(fā)電設(shè)備并不輸出電能，因此僅需考慮交流負(fù)載特性與交流電網(wǎng)之間的匹配，而無(wú)需發(fā)揮MPPT控制器112對(duì)直流發(fā)電設(shè)備的供電效率的調(diào)節(jié)作用，MPPT控制器112可以工作在待機(jī)狀態(tài)或者說(shuō)空載狀態(tài)。
[0046]在切換裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，并網(wǎng)連接端104通過(guò)雙向換流器102連接電網(wǎng)連接端106，其中，電能可以通過(guò)該雙向換流器102由直流轉(zhuǎn)換為交流，以實(shí)現(xiàn)直流發(fā)電設(shè)備向交流電網(wǎng)的饋能，在這一場(chǎng)景下，雙向換流器102作為逆變器108工作。其中，負(fù)載連接端110與并網(wǎng)連接端104和電網(wǎng)連接端106均斷開，交流負(fù)載不用電，直流發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的電能完全匯入到交流電網(wǎng)，因此僅需考慮直流發(fā)電設(shè)備與交流電網(wǎng)的同步及供電效率的最大化，從而MPPT控制器112可以工作在傳統(tǒng)模式或者說(shuō)發(fā)電模式，其中，MPPT的控制參數(shù)為直流發(fā)電設(shè)備的輸出參數(shù)以及電網(wǎng)同步參數(shù)，也即第一檢測(cè)設(shè)備114和第二檢測(cè)設(shè)備116的輸出。
[0047]在切換裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，并網(wǎng)連接端104通過(guò)逆變器108連接電網(wǎng)連接端106，其中，電能可以通過(guò)該逆變器108由直流轉(zhuǎn)換為交流，以實(shí)現(xiàn)直流發(fā)電設(shè)備向交流負(fù)載的供電。其中，電網(wǎng)連接端106與并網(wǎng)連接端104和負(fù)載連接端110均斷開，交流電網(wǎng)既不從直流發(fā)電設(shè)備匯入電能、也不向交流負(fù)載供電，直流發(fā)電設(shè)備所產(chǎn)生的電能完全用于驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，因此僅需考慮直流發(fā)電設(shè)備與交流負(fù)載的匹配，從而MPPT控制器112可以工作在負(fù)載模式，其中，MPPT的控制參數(shù)為直流發(fā)電設(shè)備的輸出參數(shù)以及負(fù)載相關(guān)參數(shù)，也即第一檢測(cè)設(shè)備114和第三檢測(cè)設(shè)備118的輸出。
[0048]在切換裝置處于第四狀態(tài)時(shí)，并網(wǎng)連接端104通過(guò)雙向換流器102連接電網(wǎng)連接端106、并通過(guò)逆變器108連接負(fù)載連接端110，這一連接關(guān)系對(duì)應(yīng)著發(fā)用電一體的系統(tǒng)的兩種應(yīng)用模式:1)負(fù)載用電模式，直流發(fā)電系統(tǒng)的容量小于交流負(fù)載的容量，交流電網(wǎng)也需要向交流負(fù)載供電，雙向換流器102作為整流器工作；2)負(fù)載發(fā)電模式，直流發(fā)電系統(tǒng)的容量大于交流負(fù)載的容量，該直流發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能可以一部分供給交流負(fù)載，另一部分匯入到交流電網(wǎng)，雙向換流器102作為逆變器108工作。對(duì)應(yīng)地，MPPT控制器112的工作模式也可以與上述兩種模式對(duì)應(yīng):1)在負(fù)載用電模式下，由于直流發(fā)電設(shè)備不向交流電網(wǎng)饋能，因此該直流發(fā)電設(shè)備的輸出參數(shù)無(wú)需與交流電網(wǎng)同步，然而仍需確保直流發(fā)電設(shè)備與交流負(fù)載的匹配，其中，MPPT的控制參數(shù)可以為直流發(fā)電設(shè)備的輸出以及負(fù)載相關(guān)參數(shù)，也即第一檢測(cè)設(shè)備114和第三檢測(cè)設(shè)備118的輸出；2)在負(fù)載發(fā)電模式下，由于直流發(fā)電設(shè)備在供給交流負(fù)載的同時(shí)還需要向交流電網(wǎng)饋能，因此MPPT控制的目標(biāo)不僅需要該直流發(fā)電設(shè)備與交流電網(wǎng)的匹配、還需要該直流發(fā)電設(shè)備與交流負(fù)載的匹配，從而MPPT的控制參數(shù)可以包括直流發(fā)電設(shè)備的輸出、交流電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)、以及交流負(fù)載的相關(guān)參數(shù)，也即第一至第三檢測(cè)設(shè)備的輸出。
[0049]通過(guò)上述并網(wǎng)連接設(shè)備中的切換裝置，可以使得發(fā)用電一體的系統(tǒng)工作在一個(gè)或多個(gè)模式下。更具體地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述切換裝置可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，例如，最基本地，該切換裝置可以通過(guò)開關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如圖3所示，該切換裝置可以包括以下至少之一:
[0050]I)第一開關(guān)器件302，連接在并網(wǎng)連接端104與直流母線之間，直流母線為雙向換流器102與逆變器108之間的傳輸線；
[0051]2)第二開關(guān)器件304，連接在并網(wǎng)連接端104與電網(wǎng)連接端106之間，且第二開關(guān)器件304設(shè)置在直流母線上；
[0052]3)第三開關(guān)器件306，連接在并網(wǎng)連接端104與負(fù)載連接端110之間，且第三開關(guān)器件306設(shè)置在直流母線上。
[0053]其中，第一開關(guān)器件302、第二開關(guān)器件304和第三開關(guān)器件306分別對(duì)應(yīng)于上述并網(wǎng)連接設(shè)備中的并網(wǎng)連接端104、電網(wǎng)連接端106和負(fù)載連接端110，從而在第一開關(guān)器件302斷開時(shí)，并網(wǎng)連接端104斷開連接，切換裝置便可以切換至上述第一狀態(tài)，在第二開關(guān)器件304斷開時(shí)，電網(wǎng)連接端106斷開連接，切換裝置便可以切換為第三狀態(tài)，在第三開關(guān)器件306斷開時(shí)，負(fù)載連接端110斷開連接，切換裝置便可以切換為第二狀態(tài)。更具體地，這些開關(guān)器件既可以是由推挽放大器所驅(qū)動(dòng)的IGBT等半導(dǎo)體開關(guān)，也可以包括由芯片控制的大功率開關(guān)如繼電器、接觸器等，本實(shí)用新型對(duì)此不作任何限定。
[0054]值得注意的是，通過(guò)上述三個(gè)開關(guān)器件中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述切換裝置并非是本實(shí)用新型唯一的實(shí)施方式，也不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成了限定，例如，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，上述三個(gè)開關(guān)器件還可以形成為一體，比如由一個(gè)選擇開關(guān)或選擇器來(lái)替代，等。應(yīng)當(dāng)理解的是，此類本實(shí)用新型實(shí)施方式的等效或明顯變型均應(yīng)視為在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0055]進(jìn)一步地，為降低第一至第三檢測(cè)設(shè)備和/或MPPT控制器112的功耗，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還可以包括以下至少之一:
[0056]I)第四開關(guān)器件，一端連接輸入端部，另一端用于連接第一檢測(cè)設(shè)備114 ；
[0057]2)第五開關(guān)器件，一端連接輸入端部，另一端用于連接第二檢測(cè)設(shè)備116 ；
[0058]3)第六開關(guān)器件，一端連接輸入端部，另一端用于連接第三檢測(cè)設(shè)備118。
[0059]其中，通過(guò)第四至第六開關(guān)，可以在某一狀態(tài)及模式下將對(duì)應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備與MPPT控制器112的輸入端部連接，這一方面可以節(jié)約能耗，另一方面還可以通過(guò)切斷不必要的信號(hào)傳輸線以降低對(duì)傳遞所需的電學(xué)參數(shù)的信號(hào)傳輸線的干擾，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)用電一體的系統(tǒng)的進(jìn)一步地優(yōu)化。
[0060]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還可以包括:
[0061]I)模式控制器，連接切換裝置和MPPT控制器112，模式控制器用于控制切換裝置在以下至少之一的狀態(tài)之間切換:第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、第四狀態(tài)，并控制MPPT控制器112切換至與切換裝置的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的模式。
[0062]一般而言，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，模式控制器可以采用控制回路結(jié)合功率元件的設(shè)計(jì)，然而本實(shí)用新型對(duì)此不作限定，其中，該模式控制器與MPPT控制器112既可以各自獨(dú)立，也可以形成為一體，比如可以作為一個(gè)集成控制器出現(xiàn)，其中，該集成控制器也可以包括兩級(jí)控制回路。具體地，對(duì)于前述實(shí)施例而言，模式控制器可以對(duì)第一至第三開關(guān)器件進(jìn)行控制，進(jìn)一步地，該模式控制器也可以一并控制第四至第六開關(guān)，這取決于本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中對(duì)控制集成度的要求，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。此外，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還可以包括第一至第三檢測(cè)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)，這取決于本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中對(duì)該并網(wǎng)連接設(shè)備的產(chǎn)品的集成度的要求，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。
[0063]在以上描述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地考慮到根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提供的架構(gòu)中連接在雙向換流器102與逆變器108之間的直流傳輸線，或者說(shuō)起到分流或匯流作用的直流母線上所傳輸?shù)碾娔芊€(wěn)定性要求，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述并網(wǎng)連接設(shè)備還可以包括:
[0064]I)設(shè)置在直流母線上的第四檢測(cè)設(shè)備，連接MPPT控制器112的輸入端部，其中，直流母線為雙向換流器102與逆變器108之間的傳輸線，MPPT控制器112用于根據(jù)電學(xué)參數(shù)以及第四檢測(cè)設(shè)備在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)到的電壓和/或電流控制雙向換流器102和/或逆變器108。
[0065]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，作為MPPT控制目標(biāo)的直流母線上的電學(xué)參數(shù)以及該MPPT控制器112的其他前述輸入?yún)?shù)可以同時(shí)來(lái)自于第一至第四檢測(cè)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)，而其控制對(duì)象依然可以是雙向換流器102和/或逆變器108，其中，具體的控制策略通常可以采用狀態(tài)空間的控制方式，然而本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。
[0066]通過(guò)上述實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案及其工作原理進(jìn)行了闡述，然而值得注意的是，上述實(shí)施例僅用于對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的理解，并不會(huì)對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何不必要的限定，例如，圖3給出了第一至第三開關(guān)器件的一種可行的連接關(guān)系，然而在本實(shí)用新型的另一些實(shí)施例中，第二開關(guān)器件304與第三開關(guān)器件306也可以分別設(shè)置在雙向連接器與逆變器108的外側(cè)，等。
[0067]進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中所稱的上述并網(wǎng)連接端104、電網(wǎng)連接端106以及負(fù)載連接端110應(yīng)當(dāng)理解為分別用于連接直流發(fā)電設(shè)備、交流電網(wǎng)以及交流負(fù)載的接口，這些連接端中的任意一個(gè)并不限于僅對(duì)應(yīng)一根連接線，其中，該并網(wǎng)連接端104通?？梢允怯糜谶B接一對(duì)直流傳輸線的一對(duì)連接端，該電網(wǎng)連接端106以及負(fù)載連接端110可以是用于連接一組三相電纜的三個(gè)或四個(gè)連接端等，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。對(duì)應(yīng)地，圖1和圖3中的連接線僅作為各器件之間的連接關(guān)系的一種示意，并不意味著在本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中這些連接線對(duì)應(yīng)的傳輸線僅限于一根，具體地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，連接在電網(wǎng)連接端106與雙向換流器102之間、以及連接在負(fù)載連接端110與逆變器108之間的傳輸線可以是三相電力傳輸線，而連接在雙向換流器102與逆流器之間、以及連接在二者與并網(wǎng)連接端104之間的傳輸線可以是直流傳輸線。當(dāng)然，這只是一種示例，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，連接在電網(wǎng)連接端106與雙向換流器102之間、以及連接在負(fù)載連接端110與逆變器108之間的傳輸線也可以是單相電力傳輸線等其他交流電力傳輸?shù)妮d體，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。
[0068]還需說(shuō)明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中所稱的上述直流發(fā)電設(shè)備用于表示可以產(chǎn)生直流電力的設(shè)備，其中，該設(shè)備可以是整機(jī)設(shè)備，也可以是多個(gè)具體設(shè)備的組合，甚至是分布式的，本實(shí)用新型對(duì)此不作限定。此外，該直流發(fā)電設(shè)備既可以直接提供直流電力輸出，比如說(shuō)光伏模塊等，其也可以間接地提供直流電力輸出，比如由電池組所蓄積的來(lái)自于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電能所提供的直流輸出等。應(yīng)當(dāng)理解的，這些【具體實(shí)施方式】均不影響本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)施及其技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型對(duì)此也不作任何限定。
[0069]實(shí)施例2
[0070]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，還提供了一種并網(wǎng)供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0071]I)如實(shí)施例1所述的并網(wǎng)連接設(shè)備；
[0072]2)直流發(fā)電設(shè)備，連接并網(wǎng)連接設(shè)備的并網(wǎng)連接端；
[0073]3) 一個(gè)或多個(gè)交流負(fù)載,連接并網(wǎng)連接設(shè)備的負(fù)載連接端。
[0074]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，提出了一種并網(wǎng)供電系統(tǒng)的新的架構(gòu)，應(yīng)用于該架構(gòu)的并網(wǎng)連接設(shè)備可以包括依次連接在電網(wǎng)連接端與負(fù)載連接端之間的雙向換流器及逆變器、以及由雙向換流器與逆變器之間引出的并網(wǎng)連接端，其中，電網(wǎng)連接端可以連接電網(wǎng)、負(fù)載連接端可以連接負(fù)載、并網(wǎng)連接端可以連接直流發(fā)電設(shè)備，從而該直流發(fā)電設(shè)備可以在一側(cè)向電網(wǎng)輸送電能，在另一側(cè)向交流負(fù)載輸送電能，這就形成了一個(gè)發(fā)用電一體的并網(wǎng)供電系統(tǒng)，并且由于直流發(fā)電設(shè)備可以直接向交流負(fù)載饋能，因此可以提高其所產(chǎn)生的電能的直驅(qū)利用率。
[0075]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，MPPT控制器的輸入端部可以與分別設(shè)置在并網(wǎng)連接端、電網(wǎng)連接端以及負(fù)載連接端的第一檢測(cè)設(shè)備、第二檢測(cè)設(shè)備以及第三檢測(cè)設(shè)備連接，以獲取在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所反饋回來(lái)的電壓、電流、功率等電學(xué)參數(shù)，從而該MPPT控制器可以根據(jù)這些檢測(cè)設(shè)備中的一個(gè)或多個(gè)的輸出，也即分別在直流發(fā)電設(shè)備一側(cè)、交流電網(wǎng)一側(cè)以及交流負(fù)載一側(cè)所采集的電學(xué)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向換流器和/或逆流器的有效控制，進(jìn)而達(dá)到更優(yōu)的供電效率，從而解決了現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT設(shè)計(jì)并不適用于發(fā)用電一體的并網(wǎng)供電系統(tǒng)的技術(shù)問題。
[0076]此外，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，也可以結(jié)合實(shí)施例1中所描述的對(duì)并網(wǎng)連接設(shè)備的多種改進(jìn)，應(yīng)用該并網(wǎng)連接設(shè)備的并網(wǎng)供電系統(tǒng)可以達(dá)到與實(shí)施例1中的描述類似的效果，本實(shí)用新型在此不作累述。
[0077]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，包括: 雙向換流器，連接在并網(wǎng)連接端與電網(wǎng)連接端之間，其中，所述并網(wǎng)連接端用于連接直流發(fā)電設(shè)備，對(duì)應(yīng)所述雙向換流器的直流端，所述電網(wǎng)連接端用于連接交流電網(wǎng)，對(duì)應(yīng)所述雙向換流器的交流端； 逆變器，連接在所述并網(wǎng)連接端與負(fù)載連接端之間，其中，所述負(fù)載連接端用于連接交流負(fù)載，對(duì)應(yīng)所述逆變器的交流端； MPPT控制器，所述MPPT控制器的輸入端部用于分別連接設(shè)置在所述并網(wǎng)連接端的第一檢測(cè)設(shè)備、設(shè)置在所述電網(wǎng)連接端的第二檢測(cè)設(shè)備、以及設(shè)置在所述負(fù)載連接端的第三檢測(cè)設(shè)備，所述MPPT控制器的輸出端部連接所述雙向換流器與所述逆變器，用于根據(jù)所述第一檢測(cè)設(shè)備、和/或所述第二檢測(cè)設(shè)備、和/或所述第三檢測(cè)設(shè)備在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)到的電學(xué)參數(shù)控制所述雙向換流器和/或所述逆變器，其中，所述電學(xué)參數(shù)包括以下至少之一:電壓、電流、功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，還包括: 切換裝置，連接在所述電網(wǎng)連接端、所述負(fù)載連接端與所述并網(wǎng)連接端之間； 其中， 在所述切換裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，所述并網(wǎng)連接端斷開與所述電網(wǎng)連接端和所述負(fù)載連接端的連接，所述MPPT控制器切換為空載模式；和/或， 在所述切換裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，所述負(fù)載連接端斷開與所述并網(wǎng)連接端以及所述電網(wǎng)連接端的連接，所述MPPT控制器切換至發(fā)電模式，用于根據(jù)所述第一檢測(cè)設(shè)備和所述第二檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的所述電學(xué)`參數(shù)控制所述雙向換流器；和/或， 在所述切換裝置處于第三狀態(tài)時(shí)，所述電網(wǎng)連接端斷開與所述并網(wǎng)連接端以及所述負(fù)載連接端的連接，所述MPPT控制器切換至負(fù)載模式，用于根據(jù)所述第一檢測(cè)設(shè)備和所述第三檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的所述電學(xué)參數(shù)控制所述逆變器；和/或， 在所述切換裝置處于第四狀態(tài)時(shí)，所述并網(wǎng)連接端通過(guò)所述雙向換流器連接所述電網(wǎng)連接端、并通過(guò)所述逆變器連接所述負(fù)載連接端，所述MPPT控制器切換至負(fù)載發(fā)電模式或者負(fù)載用電模式，其中， 在所述負(fù)載發(fā)電模式下，所述MPPT控制器用于根據(jù)所述第一檢測(cè)設(shè)備、所述第二檢測(cè)設(shè)備和所述第三檢測(cè)設(shè)備所輸出的所述電學(xué)參數(shù)控制所述雙向換流器和/或所述逆變器，和/或，在所述負(fù)載用電模式下，所述MPPT控制器用于根據(jù)所述第一檢測(cè)設(shè)備和所述第三檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的所述電學(xué)參數(shù)控制所述雙向換流器和/或所述逆變器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，所述切換裝置包括以下至少之 第一開關(guān)器件，連接在所述并網(wǎng)連接端與直流母線之間，所述直流母線為所述雙向換流器與所述逆變器之間的傳輸線； 第二開關(guān)器件，連接在所述并網(wǎng)連接端與所述電網(wǎng)連接端之間，且所述第二開關(guān)器件設(shè)置在所述直流母線上； 第三開關(guān)器件，連接在所述并網(wǎng)連接端與所述負(fù)載連接端之間，且所述第三開關(guān)器件設(shè)置在所述直流母線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，還包括以下至少之一:第四開關(guān)器件，一端連接所述輸入端部，另一端用于連接所述第一檢測(cè)設(shè)備； 第五開關(guān)器件，一端連接所述輸入端部，另一端用于連接所述第二檢測(cè)設(shè)備； 第六開關(guān)器件，一端連接所述輸入端部，另一端用于連接所述第三檢測(cè)設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，還包括: 模式控制器，連接所述切換裝置和所述MPPT控制器，所述模式控制器用于控制所述切換裝置在以下至少之一的狀態(tài)之間切換:所述第一狀態(tài)、所述第二狀態(tài)、所述第三狀態(tài)、所述第四狀態(tài)，并控制所述MPPT控制器切換至與所述切換裝置的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，還包括以下至少之一:所述第一檢測(cè)設(shè)備、所述第二檢測(cè)設(shè)備、所述第三檢測(cè)設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，還包括: 設(shè)置在直流母線上的第四檢測(cè)設(shè)備，連接所述輸入端部，其中，所述直流母線為所述雙向換流器與所述逆變器之間的傳輸線，所述MPPT控制器用于根據(jù)所述電學(xué)參數(shù)以及所述第四檢測(cè)設(shè)備在對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)所檢測(cè)到的電壓和/或電流控制所述雙向換流器和/或所述逆變器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于，所述MPPT控制器通過(guò)以下之一的信號(hào)控制所述雙向換流器和/或所述逆變器:電壓信號(hào)、電流信號(hào)、脈寬調(diào)制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求`1至5中任一項(xiàng)所述的并網(wǎng)連接設(shè)備，其特征在于， 所述直流發(fā)電設(shè)備為光伏發(fā)電設(shè)備；和/或， 連接在所述電網(wǎng)連接端與所述雙向換流器之間的傳輸線為三相電力傳輸線或者單相電力傳輸線；和/或， 連接在所述負(fù)載連接端與所述逆變器之間的傳輸線為三相電力傳輸線或者單相電力傳輸線。
10.一種并網(wǎng)供電系統(tǒng),其特征在于,包括: 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的并網(wǎng)連接設(shè)備； 直流發(fā)電設(shè)備，連接所述并網(wǎng)連接設(shè)備的并網(wǎng)連接端； 一個(gè)或多個(gè)交流負(fù)載，連接所述并網(wǎng)連接設(shè)備的負(fù)載連接端。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK203632269SQ201320865414
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】趙志剛, 張雪芬, 蔣世用, 劉克勤 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司