本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在全球節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的大趨勢下，風力發(fā)電、光伏發(fā)電、微型燃氣輪機等分布式發(fā)電裝置日漸成為滿足負荷增長需求、減少環(huán)境污染、提高能源綜合利用效率和供電可靠性的一種有效途徑。

而使用光伏發(fā)電的大電網(wǎng)系統(tǒng)不能靈活的跟蹤負荷的變化，局部事故易擴大而導(dǎo)致大面積的停電，太陽電池陣列的開路電壓和短路電流在很大程度上受日照強度和溫度的影響，系統(tǒng)工作點也會因此飄忽不定，這必然導(dǎo)致系統(tǒng)效率的降低。

為此，提出一種最大功率點跟蹤控制的方法。通過在逆變器的直流側(cè)加入mppt算法，實現(xiàn)自動尋優(yōu)的過程，使陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種最高效率的光伏發(fā)電的方法及裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式發(fā)電系統(tǒng)，包括：光伏列陣、三廂全橋逆變器、濾波器、三相變壓器、dsp控制器、電網(wǎng)等，其中：

所述光伏列陣，利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/p>

所述三相全橋逆變器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相交流電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓，接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電；

所述dsp控制器，通過在直流側(cè)加入了mppt算法，檢測主回路直流電壓及輸出電流，計算出太陽能陣列的輸出功率，并實現(xiàn)對最大功率點的追蹤，過控制陣列端電壓，使陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率；

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

使用光伏陣列直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，有效的利用了可再生資源，減少資源損耗，降低了環(huán)境污染；使用逆變器并網(wǎng)，有效的使用了光伏陣列轉(zhuǎn)換來的電能；最后通過在dsp控制器中加入mppt算法，可以實現(xiàn)對最大功率點的追蹤，從而使光伏陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率。

進一步，所述光伏陣列可以使用方列陣或者圓列陣來實現(xiàn)更好的采集光能用于發(fā)電，提高光能利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中的一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)mppt模糊邏輯控制結(jié)構(gòu)圖；

圖3是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)mppt具體算法圖。

具體實施方式

在本發(fā)明實施例中，通過光伏列陣將光能轉(zhuǎn)換為電能，之后通過三相全橋逆變器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相交流電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓，接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電；通過在dsp控制器中加入mppt算法，可以實現(xiàn)對最大功率點的追蹤，從而使光伏陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率。為使本發(fā)明的上述目的、特征和有益效果能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

本發(fā)明實施例提供了一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式發(fā)電系統(tǒng)，參照圖1，包括：光伏列陣1、三廂全橋逆變器4、濾波器5、三相變壓器6、dsp控制器7、電網(wǎng)3等。

在具體實施中，光伏列陣1是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，可以使用方列陣或者圓列陣來實現(xiàn)更好的采集光能用于發(fā)電，提高光能利用率。

逆變器2是方波逆變器，將光伏列陣1轉(zhuǎn)換來的直流電變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻率的交流電，逆變器2包括三廂全橋逆變器4、濾波器5、三相變壓器6，其中三相全橋逆變器4，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相交流電壓，并通過濾波器5濾波變成正弦波電壓，接著通過三相變壓器6隔離升壓后并入電網(wǎng)3發(fā)電。逆變器2的直流輸入端接受直流輸入，輸出端連接至電網(wǎng)，合上交直流斷路器，逆變器進入待機狀態(tài)。當直流輸入電壓超過240v維持1分鐘,逆變器2準備并網(wǎng)，并進行并網(wǎng)前的自檢，確認是否當滿足并網(wǎng)工作所需的所有條件后，開始連接電網(wǎng)3。當光伏發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，逆變器2會將交流側(cè)的接觸器立即斷開進入保護程序和故障狀態(tài)從而保證系統(tǒng)安全。當太陽輻射很弱或到夜晚時，逆變器會自動切機與電網(wǎng)斷開。通過不同工作模式的自動切換和程序保護，實現(xiàn)了光伏陣列1與電網(wǎng)3的協(xié)調(diào)。

dsp控制器7通過檢測光伏列陣的輸入以及電網(wǎng)輸入，加入了mppt邏輯控制使得逆變器2可以輸出最大功率的電能。參照圖2，光伏陣列1與電網(wǎng)2通過逆變器2連接，通過最大功率跟蹤12不斷對光伏陣列1進行電壓檢測10以及電流檢測11，并根據(jù)其變化對逆變器2的pwm控制器13的信號占空比進行調(diào)節(jié)。對于線性電路來說，當負載電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源即有最大功率輸出。雖然光伏陣列1和逆變器2都是強非線性的，然而在極短的時間內(nèi)，可以認為是線性電路。因此，只要調(diào)節(jié)逆變器2的等效電阻使它始終等于光伏陣列1的內(nèi)阻，就可以實現(xiàn)光伏陣列1的最大輸出，也就實現(xiàn)了光伏陣列1的mppt邏輯控制。參照圖3，其中p為功率，i為電流，輸出的功率對電流的微分dp/di越大說明日照有較大幅度的增加，從而通過反模糊化的輸出δudc有較大的正值。本發(fā)明的mppt模糊邏輯算法具體是將光伏陣列1輸出的功率對電流的微分dp/di14以及通過反模糊化16的輸出量δudc17的精確值的反饋經(jīng)過模糊化15運算，最終得到最大輸出功率的給定直流電壓udc18。

由此可見，使用光伏陣列直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，有效的利用了可再生資源，減少資源損耗，降低了環(huán)境污染；使用逆變器并網(wǎng)，有效的使用了光伏陣列轉(zhuǎn)換來的電能；最后通過在dsp控制器中加入mppt算法，可以實現(xiàn)對最大功率點的追蹤，從而使光伏陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式發(fā)電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括由光伏列陣、三廂全橋逆變器、濾波器、三相變壓器、DSP控制器、電網(wǎng)等。通過光伏列陣將光能轉(zhuǎn)換為電能，之后通過三相全橋逆變器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相交流電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓，接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電；通過在DSP控制器中加入MPPT算法，可以實現(xiàn)對最大功率點的追蹤，從而使光伏陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率。

技術(shù)研發(fā)人員：張正聯(lián)
受保護的技術(shù)使用者：句容市寶啟電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.21
技術(shù)公布日：2017.08.29