CN102857132A - 交错并联反激光伏逆变装置 - Google Patents

交错并联反激光伏逆变装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102857132A
CN102857132A CN2012103296573A CN201210329657A CN102857132A CN 102857132 A CN102857132 A CN 102857132A CN 2012103296573 A CN2012103296573 A CN 2012103296573A CN 201210329657 A CN201210329657 A CN 201210329657A CN 102857132 A CN102857132 A CN 102857132A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
inverter
output
duty ratio
photovoltaic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012103296573A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102857132B (zh
Inventor
陈国定
黄学宇
薛东
饶宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN201210329657.3A priority Critical patent/CN102857132B/zh
Publication of CN102857132A publication Critical patent/CN102857132A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102857132B publication Critical patent/CN102857132B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种交错并联反激光伏逆变装置，包括光伏逆变器，所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路，所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路，所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联，所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接；所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块，所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端，所述控制信号端与驱动模块连接，所述驱动模块与光伏逆变器连接。本发明提供一种电压适应性良好、稳定性好、太阳能利用率高的交错并联反激光伏逆变装置。

Description

交错并联反激光伏逆变装置
技术领域
本发明涉及光伏逆变技术，尤其是一种光伏逆变器。
背景技术
随着社会生产的日益发展，人类对能源的需求不断增长，传统的化石能源已经不足以满足需要。近年来光伏技术得到了长足的发展，太阳能产品的应用场合也扩大到了生产生活的各个方面。但太阳能电池的价格偏高，其利用率也相对偏低，要进行大规模的推广还存在一定的困难。
由于光伏电池的输出直流电压很容易受光照强度的变化而变化，市场上现有的逆变器多为稳定的直流输入，对变化的光伏电池输出直流电压适应性差，将普通的逆变器用于光伏发电系统中，不能适应光伏特性，太阳能的利用率难以得到提高。
发明内容
为了克服已有逆变器的电压适应性差、稳定性较差、太阳能利用率不高的不足，本发明提供一种电压适应性良好、稳定性好、太阳能利用率高的交错并联反激光伏逆变装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种交错并联反激光伏逆变装置，包括光伏逆变器，所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成，所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路，所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路，所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联，所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接；
所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块，所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端，所述控制信号端与驱动模块连接，所述驱动模块与光伏逆变器连接；
所述控制器中，将输出电压信号按设定大小等分，每一等份电压与输入的比值确定一个对应的占空比；先对占空比进行初始化，当直流输入信号发生波动，计算变化后的占空比，对数据进行更新；当输出电压信号发生波动，通过PI调节，改变占空比，保证稳定的交流输出。
本发明的有益效果主要表现在：对逆变器的改进，使其能够根据直流输入信号和输出反馈信号自动改变反激电路的控制参数，从而适应不同光照强度和不同负载或干扰下的不同要求，能够在一些不稳定光照场合能稳定运行，保证光伏逆变器的稳定输出。同时，采用的交错并联反激电路能有效提高光伏逆变器的利用率。其成果可应用于光伏发电系统等同类设备，做为光伏发电系统构成微网的核心器件。
附图说明
图1是交错并联反激光伏逆变装置的结构框图。
图2是光伏逆变器主电路拓扑结构。
图3是控制流程图。
图4是光伏逆变器控制方式图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图4，一种交错并联反激光伏逆变装置，包括光伏逆变器，所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成，所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路，所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路，所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联，所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接；
所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块，所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端，所述控制信号端与驱动模块连接，所述驱动模块与光伏逆变器连接；
所述控制器中，将输出电压信号按设定大小等分，每一等份电压与输入的比值确定一个对应的占空比；先对占空比进行初始化，当直流输入信号发生波动，计算变化后的占空比，对数据进行更新；当输出电压信号发生波动，通过PI调节，改变占空比，保证稳定的交流输出。
交错并联反激光伏逆变装置的结构图如图1所示。整个系统由电路部分和控制部分构成，控制部分采集信号进行处理，通过驱动模块控制逆变电路输出稳定的交流信号，实现前馈和反馈闭环控制。
光伏逆变器的主电路由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成，其拓扑结构如图2所示。前级DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路，之后接滤波电容，经过后级由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路，最后加上LC滤波电路。
光伏逆变器的逆变过程主要由前级DC/DC变换和后级DC/AC逆变两部分构成，具体过程为：
1）控制器根据输入信号确定占空比；
2）输出SPWM波控制前级DC/DC驱动模块，控制交错并联反激电路生成正弦半波直流电压；
3）计算正弦半波零点时间位置；
4）输出PWM波控制后级DC/AC驱动模块，控制逆变桥导通，将正弦半波直流电压逆变成正弦波交流电压。
控制策略主要实现：（1）直流输入信号变化时，对输出信号及时矫正，有效地适应一定范围内的直流信号；（2）负载变化或输出信号受到干扰时，通过反馈闭环控制，快速消除偏差。其中，闭环控制算法主要采用PI算法。控制流程图如图3所示。
根据反激电路原理，将输出电压信号按一定大小等分，每一等份电压与输入的比值可以确定一个对应的占空比。首先对占空比进行初始化，当直流输入信号发生波动，计算变化后的占空比，对数据进行更新；当输出反馈信号发生波动，通过PI调节，改变占空比，快速消除偏差，保证稳定的交流输出。
采用TI公司的DSP做为光伏逆变器的控制芯片，高效DSP芯片拥有的信号采集和处理能力都满足设计要求，保证了输出电压的精度。系统工作时，光伏电池接收太阳能输出直流电压到交错并联反激变换器，DSP检测输入直流电压，根据输入直流电压，确定一组占空比数据，然后输出SPWM波控制交错并联反激驱动模块控制两个反激电路输出稳定的正弦半波直流电压，经过电容滤波后加到全桥逆变电路上，DSP通过计算正弦半波的过零时刻点，输出频率为50Hz，占空比为0.5的PWM波，控制全桥驱动模块，得到220V/50Hz的正弦交流电压，最后通过滤波减小交流输出谐波。DSP实时检测输出交流电，实现闭环控制，在负载突变或外界干扰时，更新部分占空比，使输出能快速稳定。整个过程光伏逆变器的具体控制方式如图4所示。

Claims (2)

1.一种交错并联反激光伏逆变装置，包括光伏逆变器，其特征在于：所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成，所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联，，所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接；
所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块，所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端，所述控制信号端与驱动模块连接，所述驱动模块与光伏逆变器连接；
所述控制器中，将输出电压信号按设定大小等分，每一等份电压与输入的比值确定一个对应的占空比；先对占空比进行初始化，当直流输入信号发生波动，计算变化后的占空比，对数据进行更新；当输出电压信号发生波动，通过PI调节，改变占空比，保证稳定的交流输出。
2.如权利要求1所述的交错并联反激光伏逆变装置，其特征在于：所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路，所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路。
CN201210329657.3A 2012-09-07 2012-09-07 交错并联反激光伏逆变装置 Active CN102857132B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210329657.3A CN102857132B (zh) 2012-09-07 2012-09-07 交错并联反激光伏逆变装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210329657.3A CN102857132B (zh) 2012-09-07 2012-09-07 交错并联反激光伏逆变装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102857132A true CN102857132A (zh) 2013-01-02
CN102857132B CN102857132B (zh) 2015-10-07

Family

ID=47403394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210329657.3A Active CN102857132B (zh) 2012-09-07 2012-09-07 交错并联反激光伏逆变装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102857132B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103441693A (zh) * 2013-08-13 2013-12-11 华北电力大学（保定） 一种并网型光伏发电微型逆变器及其控制方法
CN106856378A (zh) * 2017-01-11 2017-06-16 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc交错反激的智能型半桥正弦波电压转换电路
CN107040140A (zh) * 2017-05-17 2017-08-11 深圳市国华光电科技有限公司 一种交流信号生成电路和生成方法
CN107332301A (zh) * 2017-06-29 2017-11-07 南京航空航天大学 基于效率优化的激光无线电能传输系统的能量控制方法
WO2018120482A1 (zh) * 2016-12-27 2018-07-05 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc交错反激全桥的智能型修正波电压转换电路
CN109603007A (zh) * 2018-12-07 2019-04-12 浙江大学 一种基于磁耦合共振式无线能量传输的植入式电刺激装置
CN109873571A (zh) * 2017-12-04 2019-06-11 邹晓灵 一种通用逆变器及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090039841A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Infineon Technologies Ag Controlling Switching Regulator for Maintaining High Efficiency for Wide Input Voltage Range
CN102005772A (zh) * 2009-08-31 2011-04-06 比亚迪股份有限公司 一种并网逆变系统及其控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090039841A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Infineon Technologies Ag Controlling Switching Regulator for Maintaining High Efficiency for Wide Input Voltage Range
CN102005772A (zh) * 2009-08-31 2011-04-06 比亚迪股份有限公司 一种并网逆变系统及其控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
古俊银等: "软开关交错反激光伏并网逆变器", 《中国电机工程学报》, vol. 31, no. 36, 25 November 2011 (2011-11-25), pages 40 - 45 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103441693A (zh) * 2013-08-13 2013-12-11 华北电力大学（保定） 一种并网型光伏发电微型逆变器及其控制方法
CN103441693B (zh) * 2013-08-13 2015-07-22 华北电力大学（保定） 一种并网型光伏发电微型逆变器及其控制方法
WO2018120482A1 (zh) * 2016-12-27 2018-07-05 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc交错反激全桥的智能型修正波电压转换电路
CN106856378A (zh) * 2017-01-11 2017-06-16 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc交错反激的智能型半桥正弦波电压转换电路
WO2018129825A1 (zh) * 2017-01-11 2018-07-19 广东百事泰电子商务股份有限公司 基于pfc交错反激的智能型半桥正弦波电压转换电路
CN107040140A (zh) * 2017-05-17 2017-08-11 深圳市国华光电科技有限公司 一种交流信号生成电路和生成方法
CN107332301A (zh) * 2017-06-29 2017-11-07 南京航空航天大学 基于效率优化的激光无线电能传输系统的能量控制方法
CN107332301B (zh) * 2017-06-29 2019-12-24 南京航空航天大学 基于效率优化的激光无线电能传输系统的能量控制方法
CN109873571A (zh) * 2017-12-04 2019-06-11 邹晓灵 一种通用逆变器及其控制方法
CN109603007A (zh) * 2018-12-07 2019-04-12 浙江大学 一种基于磁耦合共振式无线能量传输的植入式电刺激装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102857132B (zh) 2015-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102857132B (zh) 交错并联反激光伏逆变装置
CN102709941B (zh) 一种准-z源级联多电平单相光伏并网发电系统的控制方法
CN201918915U (zh) Dc到ac变换器
CN102751895B (zh) 一种多电平电路、并网逆变器及其调制方法
CN102437772B (zh) 高频脉冲交流环节逆变器的双极性调制控制装置
CN103532420B (zh) 双三电平在线拓扑可切换型逆变器
CN102005954B (zh) 单相非隔离型光伏并网逆变器及控制方法
CN107612405A (zh) 一种光伏固态变压器
WO2012010052A1 (zh) 基于mmc的无变压器风力发电并网拓扑结构
CN101867291A (zh) 户用太阳能光伏逆变器
CN101714763A (zh) 一种高效率稳定多功能的单级式光伏单相并网控制方法
CN103326606B (zh) 一种单相五电平逆变器
CN202535290U (zh) 一种光伏逆变电路
CN102088192B (zh) 单相单级电流型光伏并网逆变器及其控制方法
CN104917270A (zh) 基于能量回馈的大功率数字化变频正负脉冲快速充电系统
CN102013695A (zh) 基于h桥的无变压器风力发电并网拓扑结构
CN104638971A (zh) 一种光伏并网逆变器及其控制方法
CN102710133B (zh) 一种七电平电路、并网逆变器及其调制方法和装置
CN103888013A (zh) 基于高频交流降压理论的微型逆变器及其数字控制装置
CN203675000U (zh) 一种光伏并网微逆变器
CN203398799U (zh) 一种采用混合型功率器件的光伏逆变器
CN102158109A (zh) 一种光伏并网逆变器系统
CN103078525A (zh) 一种基于交流链接技术的ac-dc变换器
CN103580040B (zh) 一种配电变压器自适应补偿装置
CN103227474B (zh) 一种基于固态变压器的光伏发电并网系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant