本實(shí)用新型涉及分布式并網(wǎng)/離網(wǎng)發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著近年來全球化石能源儲量的迅速枯竭，給地球生態(tài)環(huán)境帶來污染的日益嚴(yán)重，以光伏發(fā)電為代表的分布式發(fā)電開始成為電網(wǎng)的重要組成部分。在光伏電池價格不斷下降的有利條件下，光伏發(fā)電在全球范圍內(nèi)迎來了大發(fā)展時期。
目前光伏發(fā)電的應(yīng)用形式主要可分為獨(dú)立發(fā)電(離網(wǎng)發(fā)電)、并網(wǎng)發(fā)電兩大類。能夠?qū)崿F(xiàn)離網(wǎng)/并網(wǎng)模式切換的隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)是現(xiàn)有光伏發(fā)電的主要應(yīng)用形式，但隔離變壓器的使用使系統(tǒng)存在體積大、重量重、成本高等問題。與此同時，電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)大量存在的三相不平衡、非線性負(fù)載也會導(dǎo)致系統(tǒng)并網(wǎng)電能質(zhì)量惡化，電網(wǎng)故障時也會影響本地負(fù)載的使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提出了一種基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)采用隔離變壓器，成本高、體積大、重量重的問題，保證了電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)負(fù)載三相不平衡、非線性條件下的系統(tǒng)并網(wǎng)電能質(zhì)量，在電網(wǎng)故障條件下能夠繼續(xù)為本地負(fù)載供電，且具有直流利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括功率部分和控制部分，其中功率部分包括：光伏電池陣列、DC/DC升壓斬波變流器、三相四橋臂逆變器、LC濾波器、并網(wǎng)斷路器、本地負(fù)載斷路器、公共連接點(diǎn)斷路器；控制部分包括：主控制單元、驅(qū)動單元；光伏電池陣列、DC/DC升壓斬波變流器、三相四橋臂逆變器、LC濾波器依次連接，本地負(fù)載斷路器與本地負(fù)載連接，公共連接點(diǎn)斷路器與電網(wǎng)連接，LC濾波器通過并網(wǎng)斷路器分別與本地負(fù)載斷路器和公共連接點(diǎn)斷路器連接，光伏電池陣列、DC/DC升壓斬波變流器的信號輸出端與主控制單元的第一信號輸入端連接，DC/DC升壓斬波變流器和三相四橋臂逆變器的反饋信號輸出端與主控制單元的第二信號輸入端連接，主控制單元的控制信號輸出端通過驅(qū)動單元與DC/DC升壓斬波變流器和三相四橋臂逆變器連接，并網(wǎng)斷路器、本地負(fù)載斷路器和公共連接點(diǎn)斷路器的輸入端分別與主控制單元的第三信號輸入端連接。
進(jìn)一步的，控制部分還包括輔助控制單元、顯示屏，主控制單元通過輔助控制單元與顯示屏連接，主控制單元向輔助控制單元發(fā)送后臺顯示信息，顯示屏將該顯示信息進(jìn)行顯示，主控制單元還接收輔助控制單元運(yùn)行狀態(tài)的判斷反饋。
進(jìn)一步的，驅(qū)動單元用于放大主控制單元發(fā)出的控制信號，以控制DC/DC升壓斬波變流器和三相四橋臂逆變器中開關(guān)器件的開通關(guān)斷。
進(jìn)一步的，并網(wǎng)斷路器用于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)投切，公共連接點(diǎn)斷路器用于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)/并網(wǎng)模式的切換，本地負(fù)載斷路器用于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)向本地負(fù)載的供電。
本實(shí)用新型通過基于三相四橋臂逆變器，利用其能夠?qū)崿F(xiàn)三相電壓相互獨(dú)立輸出的特點(diǎn)，提出了一種基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，不僅能夠在電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)負(fù)載三相不平衡、非線性條件下保證系統(tǒng)并網(wǎng)電能質(zhì)量，在電網(wǎng)故障條件下繼續(xù)為本地負(fù)載供電，而且具有直流利用率高、體積小、重量輕、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1—光伏電池陣列，2—DC/DC升壓斬波變流器，3—三相四橋臂逆變器，4—LC濾波器，5—并網(wǎng)斷路器，6—本地負(fù)載斷路器，7—公共連接點(diǎn)斷路器，8—主控制單元，9—驅(qū)動單元，10—輔助控制單元，11—顯示屏。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
圖1所示為本實(shí)用新型基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述基于三相四橋臂逆變器的非隔離型光伏發(fā)電系統(tǒng)包括功率部分和控制部分，其中功率部分包括：光伏電池陣列1、DC/DC升壓斬波變流器2、三相四橋臂逆變器3、LC濾波器4、并網(wǎng)斷路器5、本地負(fù)載斷路器6、公共連接點(diǎn)斷路器7；控制部分包括：主控制單元8、驅(qū)動單元9、輔助控制單元10、顯示屏11。功率部分用于實(shí)現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)化，為本地負(fù)載和電網(wǎng)供電，控制部分用于實(shí)現(xiàn)采樣信號的處理，對功率部分進(jìn)行閉環(huán)控制。
光伏電池陣列1、DC/DC升壓斬波變流器2、三相四橋臂逆變器3、LC濾波器4依次連接，光伏電池陣列1將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)日照強(qiáng)度變化，產(chǎn)生變化的光伏電池陣列輸出直流電壓給DC/DC升壓斬波變流器2。本地負(fù)載斷路器6與本地負(fù)載連接，公共連接點(diǎn)斷路器7與電網(wǎng)連接，LC濾波器4通過并網(wǎng)斷路器5分別與本地負(fù)載斷路器6和公共連接點(diǎn)斷路器7連接。
光伏電池陣列1、DC/DC升壓斬波變流器2信號輸出端與主控制單元8的第一信號輸入端連接，DC/DC升壓斬波變流器2和三相四橋臂逆變器3的反饋信號輸出端與主控制單元8的第二信號輸入端連接，主控制單元8的控制信號輸出端通過驅(qū)動單元9與DC/DC升壓斬波變流器2和三相四橋臂逆變器3連接，并網(wǎng)斷路器5、本地負(fù)載斷路器6和公共連接點(diǎn)斷路器7的輸入端分別與主控制單元8的第三信號輸入端連接。
主控制單元8通過第一信號輸入端獲得光伏電池陣列輸出電壓采樣信號和直流母線電壓采樣信號，通過第三信號輸入端接收本地負(fù)載斷路器6與本地負(fù)載連接，公共連接點(diǎn)斷路器出的電壓電流采樣信號，以參考值為基準(zhǔn)對電壓電流采樣信號進(jìn)行處理，通過控制信號輸出端輸出控制信號給DC/DC升壓斬波變流器2和三相四橋臂逆變器3，并通過第二信號輸入端接收DC/DC升壓斬波變流器2、三相四橋臂逆變器3的控制反饋信號。
主控制單元8通過輔助控制單元10與顯示屏11連接，主控制單元8向輔助控制單元10發(fā)送后臺顯示信息，顯示屏11將該顯示信息進(jìn)行顯示，主控制單元8還接收輔助控制單元10運(yùn)行狀態(tài)的判斷反饋。
驅(qū)動單元9用于放大主控制單元8發(fā)出的控制信號，用于控制相關(guān)開關(guān)器件的開通關(guān)斷。通過DC/DC升壓斬波變流器2中開關(guān)器件的開通關(guān)斷控制，DC/DC升壓斬波變流器2對變化的光伏電池陣列1輸出直流電壓進(jìn)行升壓、穩(wěn)壓處理，并實(shí)現(xiàn)光伏電池陣列1輸出最大功率點(diǎn)的跟蹤；通過三相四橋臂逆變器3中開關(guān)器件的開通關(guān)斷控制，三相四橋臂逆變器3將直流電壓轉(zhuǎn)換成相互獨(dú)立三相輸出交流電壓，其四個橋臂通過無源LC濾波器4分別與三相四線制母線的A相、B相、C相、N線相連。
并網(wǎng)斷路器5用于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)投切，公共連接點(diǎn)斷路器7用于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)/并網(wǎng)模式的切換，本地負(fù)載斷路器6用于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)向本地負(fù)載的供電。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。