CN103941699A - 用于储能型光伏并网系统的逆变器 - Google Patents

用于储能型光伏并网系统的逆变器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于储能型光伏并网系统的逆变器，包括一个采样电路，所述采样电路包括电压互感器(1)，电压互感器(1)的输出侧的其中应该接线端接地，另一个接线端通过第一电阻(R1)后与开关三极管(Q1)的基极相连，开关三极管(Q1)的发射极通过第二电阻(R2)与运算放大器(IC)的正电源端相连，运算放大器(IC)的负电源端接地，开关三极管(Q1)的集电极上连接有电源(Vcc)；所述运算放大器(IC)的输入端与电流互感器(2)的输出端相连，电流互感器(2)输出端的两个接线柱之间还设有第一电容(C1),滤波电容(C)上并联有第一二极管(D1)和第二二极管(D2),第一二极管(D1)和第二二极管(D2)相互并联且方向相反。

Description

用于储能型光伏并网系统的逆变器
技术领域
本发明涉及一种用于储能型光伏并网系统的逆变器，属于太阳能发电技术领域。
背景技术
随着以德国为首的欧洲发达国家开始削减甚至取消并网补贴，用于储能型光伏并网系统的逆变器逐渐成为全世界关注的焦点。储能逆变器白天利用太阳能供给家庭用电，并且可以将多余的电能储存到蓄电池，当电池满额时会自动输入电网。在波峰电价，晚上或者日照不足的时候，家庭皆可使用电池中储存的电能，并且可高价输送给电网，赚取更高收益；在波谷电价时，通过电网给电池充电，节省家庭支出。然而现有的储能逆变器均根据白天夜晚的切换实现电网供电、蓄电池供电和光伏供电三种负载供电模式。如若需要电网和光伏的互补式供电，则需要逆变器能掌握负载的大小情况及电网的相位变化，从而实现同步的补偿。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于储能型光伏并网系统的逆变器。它可以使逆变器能实时采集电网的相位及负载的大小变化情况。
本发明的技术方案：用于储能型光伏并网系统的逆变器，其特点是：包括一个采样电路，所述采样电路包括电压互感器，电压互感器的输出侧的其中应该接线端接地，另一个接线端通过第一电阻后与开关三极管的基极相连，开关三极管的发射极通过第二电阻与运算放大器的正电源端相连，运算放大器的负电源端接地，开关三极管的集电极上连接有电源；所述运算放大器的输入端与电流互感器的输出端相连，电流互感器输出端的两个接线柱之间还设有第一电容,第一电容上并联有第一二极管和第二二极管,第一二极管和第二二极管相互并联且方向相反；所述运算放大器的输入端的正极通过第三电阻与运算放大器的输出端相连。
上述的用于储能型光伏并网系统的逆变器中，所述第三电阻上并联有一个调节电路，调节电路包括串联在一起的第二电容和调节电阻。
前述的用于储能型光伏并网系统的逆变器中，包括连接太阳能电池板的MPPT单元，MPPT单元与逆变控制单元相连，逆变控制单元还与逆变单元和总控单元相连，总控单元依次通过蓄电池充放电控制单元、蓄电池充放电单元与蓄电池相连；所述总控单元通过采样电路与市电电网输出端相连。
与现有技术相比，本发明根据市电交流电在给负载供电时，瞬时电流会周期性地变化，且在某些相位附近电流很低，在后期的数据处理中容易出现较大误差的问题，利用了电压互感器和开关管将市电的相位转化为开关脉冲量，再利用开关管对运算放大器进行开关控制，使电流互感器采集到的市电电流信号在电流较小时无法进行信号放大，因此本发明运算放大器输出地电压信号为一个滤除了容易出现误差的小信号的脉冲电压信号。
附图说明
图1是本发明的采样电路结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。用于储能型光伏并网系统的逆变器，如图1所示：包括一个采样电路，所述采样电路包括电压互感器1，电压互感器1的输出侧的其中应该接线端接地，另一个接线端通过第一电阻R1后与开关三极管Q1的基极相连，开关三极管Q1的发射极通过第二电阻R2与运算放大器IC的正电源端相连，运算放大器IC的负电源端接地，开关三极管Q1的集电极上连接有电源Vcc；所述运算放大器IC的输入端与电流互感器2的输出端相连，电流互感器2输出端的两个接线柱之间还设有第一电容C1,一地电容C1(可以滤除高频的信号)上并联有第一二极管D1和第二二极管D2,第一二极管D1和第二二极管D2相互并联且方向相反，这两个二极管起到保护作用：其中一个可以防止另一个二极管被反向的电压击穿；所述运算放大器IC的输入端的正极通过第三电阻R3与运算放大器IC的输出端相连。所述第三电阻R3上并联有一个调节电路，调节电路包括串联在一起的第二电容C2和调节电阻r。所述用于储能型光伏并网系统的逆变器还包括连接太阳能电池板3的MPPT单元4，MPPT单元4与逆变控制单元5相连，逆变控制单元5还与逆变单元6和总控单元7相连，总控单元7依次通过蓄电池充放电控制单元8、蓄电池充放电单元9与蓄电池10相连；所述总控单元7通过采样电路与市电电网输出端相连。
根据市电交流电在给负载供电时，瞬时电流会周期性地变化，且在某些相位附近电流很低，在后期的数据处理中容易出现较大误差的问题，本发明利用了电压互感器和开关管将市电的相位转化为开关脉冲量，再利用开关管对运算放大器进行开关控制，使电流互感器采集到的市电电流信号在电流较小时无法进行信号放大，因此本发明运算放大器输出地电压信号为一个滤除了容易出现误差的小信号的脉冲电压信号。后续地，利用脉冲电压信号，通过简单的数据处理(在总控单元中完成)即可同时得到市电的相位信息和负载大小情况。
装配了本发明的逆变器的光伏并网逆变系统，可以实现下述的工作模式：在电流流入电网时，优先加大对储能电池的充电将流入电网的电减少，如果仍有多余电量，则将多余的电量供应给国家电网发电，并可根据采集的相位情况实现同步并网，这样不会给电网造成高压冲击；在电流由电网流入负载时，减少充电电流或增大放电电流来补给供电，补给时也同样根据相位情况同步补给，这样不会给负载造成高压冲击，如果仍不足，则加入国家电网的电给负载使用。

Claims (3)

1.用于储能型光伏并网系统的逆变器，其特征在于：包括一个采样电路，所述采样电路包括电压互感器(1)，电压互感器(1)的输出侧的其中应该接线端接地，另一个接线端通过第一电阻(R1)后与开关三极管(Q1)的基极相连，开关三极管(Q1)的发射极通过第二电阻(R2)与运算放大器(IC)的正电源端相连，运算放大器(IC)的负电源端接地，开关三极管(Q1)的集电极上连接有电源(Vcc)；所述运算放大器(IC)的输入端与电流互感器(2)的输出端相连，电流互感器(2)输出端的两个接线柱之间还设有第一电容(C1),第一电容(C1)上并联有第一二极管(D1)和第二二极管(D2),第一二极管(D1)和第二二极管(D2)相互并联且方向相反；所述运算放大器(IC)的输入端的正极通过第三电阻(R3)与运算放大器(IC)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的用于储能型光伏并网系统的逆变器，其特征在于：所述第三电阻(R3)上并联有一个调节电路，调节电路包括串联在一起的第二电容(C2)和调节电阻(r)。
3.根据权利要求2所述的用于储能型光伏并网系统的逆变器，其特征在于：包括连接太阳能电池板(3)的MPPT单元(4)，MPPT单元(4)与逆变控制单元(5)相连，逆变控制单元(5)还与逆变单元(6)和总控单元(7)相连，总控单元(7)依次通过蓄电池充放电控制单元(8)、蓄电池充放电单元(9)与蓄电池(10)相连；所述总控单元(7)通过采样电路与市电电网输出端相连。
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