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一种多用途自适应太阳能逆变器的构造 Download PDF

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本实用新型属于太阳能、风能及新能源电力与供电技术领域，具体涉及一种多用途自适应太阳能逆变器的构造。本实用新型利用监测电参数进行判断调控，通过直流调配模块使太阳能电力，蓄电池电力直流输入电力以及太阳能电力的输出路径多个电力路径均能受控连接升压电路或DC/AC电路模块，同时还可通过交流调配模块使DC/AC输出的交流电力受控连接并网输出端和负载输出端，实现多路径多模式受控自适应工作和运行，本实用新型的技术方案与现有技术方案相比较，按硬件规模估算，至少节省40％的逆变装置的硬件，节省了成本，减少了耗损，节约了安装空间。

Description

一种多用途自适应太阳能逆变器的构造
技术领域
本实用新型属于太阳能、风能及新能源电力与供电技术领域，具体涉及一种多用途自适应太阳能逆变器的构造。
背景技术
新能源特别是太阳能的应用，越来越受到全球各国的重视和扶植，大力推广其普遍应用，随着应用的深入和技术的发展，全球的专家都汇聚到一个焦点，就是新能源电力特别是太阳能电力的应用方式和技术方向，并且普遍认为，以用户侧管理为目标，即发即用，即卖有买的就地应用为主的系统与技术是分布式新能源电力的发展趋势。因此，用户和市场盼望着以自用为主，兼顾并网发电的系统与技术出现。
但目前的市场产品与技术基本上是并网卖电的太阳能系统或是离网自用的独立太阳能系统，主要是因为构成系统的主要装置逆变器目前市面上常见的只有并网逆变器和离网逆变器，对构成多用途的太阳能电力系统，增加了难度和投资规模，如要实现即可并网卖电，又可独立自用的多用途太阳能电力系统，至少需要两个逆变器，一个为并网逆变器，另一个为离网逆变器，例如：中国发明专利公布的申请号为200810200725.X名为《一种多用途太阳能发电系统》的发明专利就是如此构造。
究其主要原因是现有技术的背景技术逆变器是单一电力路径工作模式，使其功能单一，不能调配；要实现多个功能用途就要用多个相应功能的逆变器来组合构建，不仅增加了投资，还增加了能耗。为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提出了一种多用途自适应太阳能逆变器的构造，利用监测电参数进行判断调控，通过直流调配模块使太阳能电力，蓄电池电力直流输入电力以及太阳能电力的输出路径多个电力路径均能受控连接升压电路或DC/AC电路模块，同时还可通过交流调配模块使DC/AC输出的交流电力受控连接并网输出端和负载输出端，实现多路径多模式受控自适应运行，实现增加功能同时减少投资并提高效率。
发明内容
本实用新型提出的一种多用途自适应太阳能逆变器的构造，其具体技术方案是，一种多用途自适应太阳能逆变器的构造，包括：监测保护电路、MPPT及DC/DC电路、直流电力调配模块、升压电路、DC/AC电路、监测与计量电路、交流电力功率调配模块、孤岛效应信号检测电路、电控开关、安全保护电路、系统调控模块、系统总线、太阳能电力接入端、蓄电池及直流电力输入端、直流电力输出端、交流负载输出端、交流并网输出端、系统电源、系统面板、直流监测保护电路、交流监测保护电路；其特征是：太阳能发电组件接入太阳能电力接入端，经过监测保护电路、MPPT及DC/DC电路、直流电力调配模块、升压电路、DC/AC电路、监测与计量电路、交流电力功率调配模块、孤岛效应信号检测电路、电控开关、安全保护电路连接交流并网输出端，由交流并网输出端与网电相连，构成太阳能电力至电网的并网供电路径；
太阳能发电组件接入太阳能电力接入端，经过监测保护电路、MPPT及DC/DC电路、直流电力调配模块、升压电路、DC/AC电路、监测与计量电路连接交流电力功率调配模块，由交流电力功率调配模块连接交流监测保护电路及交流负载输出端，并由交流负载输出端与用户交流负载相连，构成太阳能电力至用户交流负载的供电路径；
太阳能发电组件接入太阳能电力接入端，经过监测保护电路、MPPT及DC/DC电路连接直流电力调配模块，并由直流电力调配模块连接直流电力输出端，构成太阳能电力及直流电力输出路径；
蓄电池及直流电力接入端经过直流监测保护电路连接直流电力调配模块，由直流电力调配模块经过升压电路、DC/AC电路、监测与计量电路连接交流电力功率调配模块，由交流电力功率调配模块连接交流监测保护电路及交流负载输出端，构成蓄电池及直流电力至用户交流负载的供电路径；
系统调控模块通过系统总线与监测保护电路、MPPT及DC/DC电路、直流电力调配模块、监测与计量电路、交流电力功率调配模块、孤岛效应信号检测电路、安全保护电路和系统面板及系统电源相连。
本实用新型所述一种多用途自适应逆变器的构造，其特征是系统面板具有信号显示和键控装置并与系统调控模块相连。
本实用新型利用直流和交流两个多电力路径调配电路和全新的孤岛监测和连动电控开关的电力路径智能调控，以及自适应分析和调控的系统调控模块的双模式管控的系统管理与控制，使得逆变器成为具有并网和离网以及同时满足并网和离网的多功能逆变器。为多用途太阳能电力系统提供了一种全新的构造方式与方法，不仅方便了系统集成，而且大大减少了投资规模，提高了系统工作效率，降低了发电成本。
本实用新型技术方案与现有技术方案相比较，按硬件规模估算，至少节省40％的逆变装置的硬件，节省了成本，减少了耗损，节约了安装空间。
附图说明
图1是现有技术的太阳能并网逆变器功能原理示意图；
图2是现有技术的离网逆变器功能原理示意图；
图3是多用途自适应逆变器功能原理示意图。
具体实施方式
作为实施例子，结合附图对一种多用途自适应逆变器的构造给予说明，但是，本实用新型的技术与方案不限于本实施例子给出的内容，并且本实用新型技术方案也适用于风电及分布式新能源电力系统。
图1给出了现有技术的太阳能并网逆变器功能原理示意图，其特点是蓄电池组和相应充放电部分。
图2给出了现有技术的离网逆变器功能原理示意图，可以看出具有蓄电池组和相应充放电部分，但是没有孤岛效应信号检测电路。
图3是多用途自适应逆变器功能原理示意图，是全新的逆变器的构造，不仅改变了孤岛效应信号检测电路和电控开关的系统功能构造，还增加了直流电力调配模块(3)和交流电力功率调配模块(7)。
作为实施例子如图3所示，本实用新型的一种多用途自适应太阳能逆变器的构造，包括：监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)、交流电力功率调配模块(7)、孤岛效应信号检测电路(8)、电控开关(9)、安全保护电路(10)、系统调控模块(11)、系统总线(12)、太阳能电力接入端(13)、蓄电池及直流电力输入端(14)、直流电力输出端(15)、交流负载输出端(16)、交流并网输出端(17)、系统电源(18)、系统面板(19)、直流监测保护电路(20)、交流监测保护电路(21)；其特征是：太阳能发电组件接入太阳能电力接入端(13)，经过监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)、交流电力功率调配模块(7)、孤岛效应信号检测电路(8)、电控开关(9)、安全保护电路(10)连接交流并网输出端(17)，由交流并网输出端(17)与电网相连，构成太阳能电力至电网的并网供电路径；
太阳能发电组件接入太阳能电力接入端(13)，经过监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)连接交流电力功率调配模块(7)，由交流电力功率调配模块(7)连接交流监测保护电路(21)及交流负载输出端(16)，并由交流负载输出端(16)与用户交流负载相连，构成太阳能电力至用户交流负载的供电路径；
太阳能发电组件接入太阳能电力接入端(13)，经过监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)连接直流电力调配模块(3)，并由直流电力调配模块(3)连接直流电力输出端(15)，构成直流电力输出路径；
蓄电池及直流电力接入端(14)经过直流监测保护电路(20)连接直流电力调配模块(3)，由直流电力调配模块(3)经过升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)连接交流电力功率调配模块(7)，由交流电力功率调配模块(7)连接交流监测保护电路(21)及交流负载输出端(16)，构成蓄电池及直流电力至用户交流负载的供电路径；
系统调控模块(11)通过系统总线(12)与监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、监测与计量电路(6)、交流电力功率调配模块(7)、孤岛效应信号检测电路(8)、安全保护电路(10)和系统面板(19)及系统电源(18)相连，实施信号采集和电力调控指挥。
图3给出的一种多用途自适应逆变器的构造，其特征是系统面板(19)具有信号显示和键控装置并与系统调控模块(11)相连，系统调控模块(11)通过系统面板(19)显示系统运行信息，并接受人工操控指令。
作为实施例子，如图3所示本实用新型的一种多用途自适应逆变器的构造，其特征还在于系统调控模块(11)，对太阳能发电时段进行调控(不发电视同发电不足)，采取网电正常模式和网电异常模式两种控制模式，即：
在网电正常模式时，在直流电力输出端(15)无用电需求情况下，由系统调控模块(11)分析判断发电大于用电时，生成调控指令使交流电力功率调配模块(7)将多余电力并网输出，在直流电力输出端(15)有用电需求情况下，生成调控指令，使直流电力调配模块(3)连通直流电力输出端(15)，将多余的太阳能电力通过直流电力输出端(15)输出；由系统调控模块(11)分析判断发电小于用电时，由系统调控模块(11)生成调控指令使直流电力调配模块(3)连通蓄电池及直流电力接入端(14)，由蓄电池及直流电力通过相应电力路径供电给用户负载，若监测到连通蓄电池及直流电力接入端(14)电力不足时，由系统调控模块(11)通过系统面板(19)提示用户切换到网电供电；
在网电异常模式，由孤岛效应信号检测电路(8)监测到网电故障时，自动控制驱动电控开关(9)使并网电力路径断开，同时通知系统调控模块(11)，由系统调控模块(11)生成调控指令使直流电力调配模块(3)连通蓄电池及直流电力接入端(14)，由蓄电池及直流电力通过相应电力路径供电给用户负载，若监测到连通蓄电池及直流电力接入端(14)电力不足时，由系统调控模块(11)通过系统面板(19)提示用户切换到网电供电。

Claims (2)

1.一种多用途自适应太阳能逆变器的构造，包括：监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)、交流电力功率调配模块(7)、孤岛效应信号检测电路(8)、电控开关(9)、安全保护电路(10)、系统调控模块(11)、系统总线(12)、太阳能电力接入端(13)、蓄电池及直流电力输入端(14)、直流电力输出端(15)、交流负载输出端(16)、交流并网输出端(17)、系统电源(18)、系统面板(19)、直流监测保护电路(20)、交流监测保护电路(21)；其特征是：太阳能发电组件接入太阳能电力接入端(13)，经过监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)、交流电力功率调配模块(7)、孤岛效应信号检测电路(8)、电控开关(9)、安全保护电路(10)连接交流并网输出端(17)，由交流并网输出端(17)与电网相连，构成太阳能电力至电网的并网供电路径；
太阳能发电组件接入太阳能电力接入端(13)，经过监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)连接交流电力功率调配模块(7)，由交流电力功率调配模块(7)连接交流监测保护电路(21)及交流负载输出端(16)，并由交流负载输出端(16)与用户交流负载相连，构成太阳能电力至用户交流负载的供电路径；
太阳能发电组件接入太阳能电力接入端(13)，经过监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)连接直流电力调配模块(3)，并由直流电力调配模块(3)连接直流电力输出端(15)，构成太阳能电力及直流电力输出路径；
蓄电池及直流电力接入端(14)经过直流监测保护电路(20)连接直流电力调配模块(3)，由直流电力调配模块(3)经过升压电路(4)、DC/AC电路(5)、监测与计量电路(6)连接交流电力功率调配模块(7)，由交流电力功率调配模块(7)连接交流监测保护电路(21)及交流负载输出端(16)，构成蓄电池及直流电力至用户交流负载的供电路径；
系统调控模块(11)通过系统总线(12)与监测保护电路(1)、MPPT及DC/DC电路(2)、直流电力调配模块(3)、监测与计量电路(6)、交流电力功率调配模块(7)、孤岛效应信号检测电路(8)、安全保护电路(10)和系统面板(19)及系统电源(18)相连。
2.根据权利要求1所述一种多用途自适应逆变器的构造，其特征是系统面板(19)具有信号显示和键控装置并与系统调控模块(11)相连。
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