CN104600740A - 防谐波的并离网逆变电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防谐波的并离网逆变电路，该逆变电路设置有开关STS3，开关STS3一端与负载零线连接，另一端分别与市电电网、负载连接，该电路中市电电网的零线和负载的零线保持连接，保证在逆变器出现过温等故障时系统会进入维修模式导致负载仍然能够依靠维修旁路而保持工作；此外，在并网条件下，所述开关STS3断开，因此能够保证逆变器零线的谐波不会输出到电网上；在离网条件下将开关STS3闭合，令逆变器的中线与负载的零线连接，避免了逆变器输出负载不平衡的问题。与现有技术相比，本技术有效的解决既要避免逆变器在离网条件下输出负载不平衡，又要避免并网条件下谐波对电网的影响的问题，同时电路结构简单，成本较低。

Description

防谐波的并离网逆变电路

技术领域

 本发明涉及并离网逆变电路技术领域，特别涉及一种防谐波的并离网逆变电路。

背景技术

随着不可再生能源的不断减少，太阳能、风能等能实现能源与环境可持续发展的可再生能源得到越来越多的重视，世界各国也均将太阳能光伏发电、风能发电等作为新能源与可再生能源的发展重点。目前，太阳能光伏发电、风能发电等新能源发电系统主要分为独立发电系统和并网发电系统两大类。其中独立发电系统的主要目的是为一定区域内的负载供电，然而由于太阳能、风能等新能源受环境条件的影响，不能保证稳定输出，因此为了有效的给负载供电同时能够在发电系统的发电功率大于负载所需功率时会向电网输送电能，一般发电系统会具有并网发电功能，即发电系统既能够工作在离网模式下（不与市电连接，仅给负载供电），又能够工作在并网模式下（与电网连接，既给负载供电，也给市电供电）。

在并离网供电系统中，由于采用三相供电，在离网状态下（即逆变器的相线输出与市电断开）如果负载的零线端不与逆变器的中线连接而选择与市电的零线连接，则会导致逆变器输出负载不平衡，因此一般的必须确保将负载的零线与逆变器输出的中线连接。再者，当逆变器出现过温等故障时，系统会进入维修模式而转入维修旁路，此时，为了保证维修旁路能够正常工作，必须确保负载的零线与市电的零线连接。为了实现负载的零线与逆变器输出的中线连接以及负载的零线与市电的零线连接，在现有的设计中一般采用逆变器中线、市电零线和负载零线三者保持固定连接。

然而，电网对并入电网中的放电设备的要求较高，特别是对于谐波的要求。而如前所述的，目前的逆变电路中，一般是将逆变器的相线与电网的相线连接，逆变器的中线与电网的零线连接，这就会导致逆变器的输出端的中线上产生较多的谐波输出至电网的零线上，导致电网的零线积累过多谐波而导致危险。为此，目前的解决方案是在市电的零线中加入电流阻断装置，但是这会导致电路结构较为复杂，而且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够电路结构简单，并且能够有效避免逆变器对电网产生谐波影响的并离网逆变电路。

设计思路：与现有常规思路不同的是，本发明的发明人意识到并离网电路对市电的谐波影响仅在于并网模式下，而负载的能产生不平衡负载问题仅仅发生在离网模式下，因此，没有必要始终保持逆变器中线、市电零线和负载零线三者的固定连接，而且在适当的时间断开其中的部分连接关系就可以避免逆变器的中线对市电的谐波输出。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种防谐波的并离网逆变电路，包括逆变器，所述逆变器的输出端包括三个相线输出端和中线输出端，所述相线输出端一方面与市电电网的相线受控连接，另一方面与负载的相线受控连接，还包括开关STS3，所述开关STS3一端与所述中线输出端连接，另一端一并与市电电网的零线、负载的零线连接；当相线输出端与市电电网的相线连接时，所述开关STS3断开；当相线输出端与市电电网的相线断开且相线输出端与负载的相线连接时，所述开关STS3闭合。

优选的，逆变器的每个相线输出端与中线之间设置有滤波电容。

其中，还包括开关STS1和开关STS2，所述开关STS2一端与相线输出端连接，另一端一并与负载的相线、开关STS1的一端连接，所述开关STS1另一端与市电电网的相线连接。

本发明的有益效果：本发明提供了一种防谐波的并离网逆变电路，该逆变电路设置有开关STS3，开关STS3一端与负载零线连接，另一端分别与市电电网、负载连接，也就是说在该电路中市电电网的零线和负载的零线保持连接，因此能够保证在逆变器出现过温等故障导致系统会进入维修模式时负载仍然能够依靠维修旁路而保持工作；此外，在并网条件下，即相线输出端与市电电网的相线连接时，所述开关STS3断开，也就是说当逆变电路工作于并网模式下逆变器的中线与市电的零线断开连接，因此能够保证逆变器零线的谐波不会输出到电网上；在离网条件下，即相线输出端与市电电网的相线断开且相线输出端与负载的相线连接时，此时逆变器与电网断开，不需要考虑谐波问题，此时将开关STS3闭合，令逆变器的中线与负载的零线连接，避免了逆变器输出负载不平衡的问题。与现有技术相比，本技术有效的解决既要避免逆变器在离网条件下输出负载不平衡，又要避免并网条件下谐波对电网的影响问题，同时电路结构简单，成本较低。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明防谐波的并离网逆变电路的结构示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本发明防谐波的并离网逆变电路的具体实施方式，如图1所示，包括：逆变器1，所述逆变器1的输出端包括三个相线输出端和中线输出端，所述相线输出端连接开关STS2的一端，所述开关STS2的另一端一方面与负载的相线连接，另一方面连接开关STS1的一端，所述开关STS1另一端与市电电网的相线连接，所述中线输出端连接开关STS3的一端，所述开关STS3的另一端分别与市电电网的零线、负载的零线连接；当相线输出端与市电电网的相线连接时，所述开关STS3断开；当相线输出端与市电电网的相线断开且相线输出端与负载的相线连接时，所述开关STS3闭合。进一步的，逆变器1的每个相线输出端与中线之间设置有滤波电容。

与现有技术不同的是，本发明无需采用电流阻断装置，而是设置一开关STS3，该开关STS3一端与负载中线连接，另一端分别与市电电网、负载连接，也就是说在该电路中市电电网的零线和负载的零线保持连接，因此能够保证在逆变器1出现过温等故障时系统会进入维修模式时负载仍然能够依靠维修旁路而保持工作；此外，在并网条件下，即相线输出端与市电电网的相线连接时，所述开关STS3断开，也就是说当逆变电路工作与并网模式下逆变器1的中线与市电的零线断开连接，因此能够保证逆变器1零线的谐波不会输出到电网上；在离网条件下，即相线输出端与市电电网的相线断开且相线输出端与负载的相线连接时，此时逆变器1与电网断开，不需要考虑谐波问题，此时将开关STS3闭合，令逆变器1的中线与负载的零线连接，避免了逆变器1输出负载不平衡的问题。与现有技术相比，本技术有效的解决既要避免逆变器1在离网条件下输出负载不平衡，又要避免并网条件下谐波对电网的影响的问题，同时电路结构简单，成本较低。

另外，通过控制开关STS1和开关STS2的导通和截止，即能够控制逆变电路处于并网状态或者离网状态，在本实施例中，开关STS1、开关STS2和开关STS3的控制逻辑关系如下表：

工作状态	STS1	STS2	STS3
				并网	导通	导通	断开
离网	断开	导通	导通

可见，本发明仅仅需要通过控制开关的导通或者截止就可实现解决既要避免逆变器1在离网条件下输出负载不平衡，又要避免并网条件下谐波对电网的影响的问题。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.防谐波的并离网逆变电路，包括逆变器，所述逆变器的输出端包括三个相线输出端和中线输出端，所述相线输出端一方面与市电电网的相线受控连接，另一方面与负载的相线受控连接，其特征在于：还包括开关STS3，所述开关STS3一端与所述中线输出端连接，另一端一并与市电电网的零线、负载的零线连接；当相线输出端与市电电网的相线连接时，所述开关STS3断开；当相线输出端与市电电网的相线断开且相线输出端与负载的相线连接时，所述开关STS3闭合。

2.如权利要求1所述的防谐波的并离网逆变电路，其特征在于：逆变器的每个相线输出端与中线之间设置有滤波电容。

3.如权利要求1所述的防谐波的并离网逆变电路，其特征在于：还包括开关STS1和开关STS2，所述开关STS2一端与相线输出端连接，另一端一并与负载的相线、开关STS1的一端连接，所述开关STS1另一端与市电电网的相线连接。