CN202586377U - 一种并网逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力电子变换装置中的逆变器领域，具体地涉及并网逆变器，包括DC/AC变换器，DC/AC变换器输入侧用于经直流母线接到直流电源，DC/AC变换器输出侧用于接到交流电网，其特征是，在直流母线上接有与DC/AC变换器输入侧并联的储能飞轮。本实用新型在稳定功率输出的基础上延长了并网逆变器整机使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子变换装置中的逆变器领域，具体地涉及并网逆变器。
背景技术
表示绝对数量时，本文所述的“多”是指大于一。
由于全球的化石能源日益短缺，世界主要发达国家都开始重视可再生能源的利用研究，其中，研究太阳能、风能等可再生能源的分布式发电系统具有重要意义。例如，在光伏发电系统中，由于光伏阵列输出功率为平滑直流，而并网逆变器输出功率呈现周期性脉动，因此现有的两级式并网发电系统中，输入DC/DC变换器和DC/AC变换器之间通常需要足够大容量的电容来补偿DC/DC变换器输出功率和DC/AC变换器输出功率的瞬时功率差，减小光伏阵列输出功率的脉动，提高光伏阵列最大功率点的跟踪效果。为了稳定功率输出，需要在直流母线上并联足够大容量的电容来补偿风机输出功率的波动。因此，在大型光伏发电、风能等发电领域中的并网逆变器，由于电容的容量很大，通常需要使用电解电容，然而电解电容随着工作时间的增多，电解液会慢慢挥发，电容容量会慢慢减小，从而影响滤波效果，电解电容耐压和容量均有限，工作温度条件苛刻，使用寿命有限，影响并网逆变器的整机使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的是在稳定功率输出的基础上延长并网逆变器整机使用寿命。
为此给出一种并网逆变器，包括DC/AC变换器，DC/AC变换器输入侧用于经直流母线接到直流电源，DC/AC变换器输出侧用于接到交流电网，其特征是，在直流母线上接有与DC/AC变换器输入侧并联的储能飞轮。
当DC/AC变换器输入侧功率高于输出侧功率时，储能飞轮将电能转化成动能储存起来；当DC/AC变换器输出侧功率高于输入侧功率时，储能飞轮将释放所存储的动能，补充电能供应。储能飞轮具有储能密度高、功率大、效率高、寿命长、无污染、对工作环境适应性强、不受充放电次数限制、安全可靠等优点，具有强大的功率平衡能力。本实用新型采用储能飞轮代替直流母线电容，实现了DC/AC变换器的输入功率和输出功率的瞬时平衡，起到了缓冲能量和支撑直流母线电压的作用，稳定了功率输出，克服了电解电容随着工作时间的增多，电解液会慢慢挥发造成电容容量逐渐降低的缺陷，对环境温度要求低，抗过载能力强，无污染，绿色环保，延长了并网逆变器整机的使用寿命。
作为本实用新型优选的并网逆变器，还设有用于变换直流电源输出电压的输入DC/DC变换器，输入DC/DC变换器输入侧用于接到直流电源，输入DC/DC变换器输出侧接到直流母线。储能飞轮实现了输入DC/DC变换器的输出功率和DC/AC变换器的输出功率的瞬时平衡，稳定了功率输出，起到了缓冲能量和支撑直流母线电压的作用。
附图说明
图1是单级变换结构的并网逆变器的工作原理框图。
图2是两级变换结构的并网逆变器的工作原理框图。
图3是另一单级变换结构的并网逆变器的工作原理框图。
图4是另一两级变换结构的并网逆变器的工作原理框图。
图5是集中逆变式并网逆变器的工作原理框图。
图6是共直流母线分布并联逆变式并网逆变器的工作原理框图。
图7是分布并网式的并网逆变器的工作原理框图。
具体实施方式
图1中的并网逆变器为单级变换结构，包括DC/AC变换器2，DC/AC变换器2输入侧经直流母线接到直流电源1，DC/AC变换器2输出侧接到交流电网，在直流母线上接有与DC/AC变换器2输入侧并联的储能飞轮3。
图2中的并网逆变器为两级变换结构，其在图1的基础上设有用于变换直流电源1输出电压的输入DC/DC变换器4，输入DC/DC变换器4输入侧用于接到直流电源1，输入DC/DC变换器4输出侧接到直流母线。
如图3或图4，可以在储能飞轮3与直流母线之间接有用于双向变换直流电压的双向DC/DC变换器5。
图5中的并网逆变器为集中逆变式，输入DC/DC变换器4包括多个并列的子输入DC/DC变换器，各个子输入DC/DC变换器输入侧用于并列地连接多个直流电源1，各个子输入DC/DC变换器输出侧汇总到直流母线。
图6中的并网逆变器为共直流母线分布并联逆变式，DC/AC变换器2包括多个并列的子DC/AC变换器，各个子DC/AC变换器输入侧并列地连接直流母线，各个子DC/AC变换器输出侧用于并列地接到交流电网。交流母线可以是单相交流母线或三相交流母线。
图7中的并网逆变器为分布并网式，其由多个如图2所示的逆变器结构同时连入交流母线，交流母线和电网连接，交流母线可以是单相交流母线或三相交流母线。
各图中，直流电源1可以是直流电压源、直流电流源、储能装置或可再生能源发电装置，储能飞轮3可以是磁悬浮飞轮。
以上仅是本专利的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入专利保护范围。
Claims (7)
1. 一种并网逆变器，包括DC/AC变换器，DC/AC变换器输入侧用于经直流母线接到直流电源，DC/AC变换器输出侧用于接到交流电网，其特征是，在直流母线上接有与DC/AC变换器输入侧并联的储能飞轮。
2.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征是，设有用于变换直流电源输出电压的输入DC/DC变换器，输入DC/DC变换器输入侧用于接到直流电源，输入DC/DC变换器输出侧接到直流母线。
3.根据权利要求1或2所述的并网逆变器，其特征是，在储能飞轮与直流母线之间接有用于双向变换直流电压的双向DC/DC变换器。
4.根据权利要求2所述的并网逆变器，其特征是，输入DC/DC变换器包括多个并列的子输入DC/DC变换器，各个子输入DC/DC变换器输入侧用于并列地连接多个直流电源，各个子输入DC/DC变换器输出侧汇总到直流母线。
5.根据权利要求4所述的并网逆变器，其特征是，DC/AC变换器包括多个并列的子DC/AC变换器，各个子DC/AC变换器输入侧并列地连接直流母线，各个子DC/AC变换器输出侧用于并列地接到交流电网。
6.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征是，所述直流电源为直流电压源、直流电流源、储能装置或可再生能源发电装置。
7.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征是，所述储能飞轮为磁悬浮飞轮。
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| CN 201220239001 CN202586377U (zh) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | 一种并网逆变器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106602609A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-04-26 | 北京群菱能源科技有限公司 | 抑制并网电路中直流母线电压波动的装置及方法 |
| CN106998154A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-08-01 | 北京群菱能源科技有限公司 | 一种dc/ac变换器 |
| CN116454937A (zh) * | 2023-06-12 | 2023-07-18 | 国电投坎德拉(北京)新能源科技有限公司 | 并网发电系统的控制方法、系统、控制器及介质 |
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2012
- 2012-05-25 CN CN 201220239001 patent/CN202586377U/zh not_active Expired - Lifetime
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