CN203691232U - 一种光伏并网逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光伏并网逆变器，连接于光伏阵列与电网之间，包括：前级DC-DC变换器以及通过Dclink与所述前级DC-DC变换器连接的后级DC-AC变换器，所述后级DC-AC变换器的输出端与电网连接；Boost升压电路，连接于所述光伏阵列与所述前级DC-DC变换器之间。本实用新型的有益效果为：光伏阵列输出的电能经过DC-DC以及DC-AC两级能量变换，各变换环节之间具有独立性；所述Boost升压电路将一个光伏发电系统的波动稳定在合适在电压值附近，同时实行最大功率点跟踪，提升了光伏系统的经济性能，降低了发电系统的经济成本。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源技术领域，尤其涉及一种能够降低了光伏发电成本的光伏并网逆变器。
背景技术
光伏并网逆变器与光伏阵列以及电网连接，是为用户服务的，必须满足电网电能质量、防止孤岛效应以及安全隔离接地等几个基本要求。
由于日照强度与环境温度都会光伏阵列的输出功率，因此必须通过逆变器的调节使得光伏阵列的输出电压趋近于最大功率点电压，以保证光伏阵列在最大功率点附近运行而获得最大能量，提高系统的效率，然而现有的逆变器的成本高，功耗高，而且使用寿命较短，还不能满足现有用户的需求，目前还没有能够解决这些问题的产品或者方法出现。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种光伏并网逆变器，具有两级能量变换环节，其相对环节之间具有独立性，结构简单且功耗低。
本实用新型的技术方案如下：
一种光伏并网逆变器，连接于光伏阵列与电网之间，包括：
前级DC-DC变换器；
通过Dclink与所述前级DC-DC变换器连接的后级DC-AC变换器，所述后级DC-AC变换器的输出端与电网连接；
Boost升压电路，连接于所述光伏阵列与所述前级DC-DC变换器之间。
上述的光伏并网逆变器，所述Boost升压电路由开关管Q、二级管D、电感L以及电容Cdc组成，所述电感L与开关管Q连接并与所述光伏阵列组成第一回路，所述电容Cdc与所述二级管D组成第二回路并与所述第一回路并联，所述电容Cdc的两极与DC-AC变换器电连接。
上述的光伏并网逆变器，所述后级DC-AC变换器包括交流输出电感L2以及若干主导开关V，所述主导开关V与所述交流输出电感L2电连接，所述交流输出电感L2与电网连接。
上述的光伏并网逆变器，所述电容Cdc为所述后级DC-AC变换器的直流侧输出电容。
上述的光伏并网逆变器，所述后级DC-AC变换器为全桥并网逆变器。
上述的光伏并网逆变器，所述主导开关V的个数为四个。
本实用新型的有益效果是：
（1）光伏阵列输出的电能经过DC-DC以及DC-AC两级能量变换，各变换环节之间具有独立性；
（2）所述Boost升压电路将一个光伏发电系统的波动稳定在合适在电压值附近，同时实行最大功率点跟踪，提升了光伏系统的经济性能，降低了发电系统的经济成本；
（3）结构简单并且稳定可靠，使用寿命长。
说明书附图
图1是本实用新型所述光伏并网逆变器的主拓扑电路；
图2是本实用新型所述光伏并网逆变器的后级DC-AC变换器的电路图；
图3是本实用新型所述光伏并网逆变器的Boost升压电路图；
图4是本实用新型所述光伏并网逆变器的前级DC-DC变换器的Q开通时示意图；
图5是本实用新型所述光伏并网逆变器的前级DC-DC变换器的Q关闭时示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。
实施例1
本实用新型所述的一种光伏并网逆变器，连接于光伏阵列与电网之间，包括：前级DC-DC变换器以及通过Dclink与所述前级DC-DC变换器连接的后级DC-AC变换器，所述后级DC-AC变换器的输出端与电网连接，如图1所示的主拓扑电路。
本实用新型实施例采用无变压器的两级结构，能够很好地避免光伏发电系统输出电压波动较大的缺点，由于光伏阵列输出电压较低，故而采用结构简单、控制方便的Boost升压电路，所述Boost升压电路将一个光伏发电系统的波动稳定在合适在电压值附近，同时实行最大功率点跟踪，以此增大光伏系统的经济性能，降低了发电系统的经济成本。
从光伏阵列输出的电压经过Boost升压电路，该Boost升压电路连接于所述光伏阵列与所述前级DC-DC变换器之间。
进一步地，所述Boost升压电路由开关管Q、二级管D、电感L以及电容Cdc组成，所述电感L与开关管Q连接并与所述光伏阵列组成第一回路，所述电容Cdc与所述二级管D组成第二回路并与所述第一回路并联，所述电容Cdc的两极与DC-AC变换器电连接。
所述后级DC-AC变换器包括交流输出电感L2以及若干主导开关V，所述主导开关V与所述交流输出电感L2电连接，所述交流输出电感L2与电网连接。
所述电容Cdc为所述后级DC-AC变换器的直流侧输出电容。
所述后级DC-AC变换器为全桥并网逆变器，所述主导开关V的个数为四个。
如图3所示，Boost升压电路由开关管Q，二级管D，电感L，以及电容Cdc组成，通过控制开关管Q的通断能够将光伏阵列输出的直流电压进行升压处理。
如图4和图5所示，当开关管Q导通时，二极管反偏，于是将输出级隔离，由输入端向电感端供应能量，当开关管Q断开时，输出级吸收来自电感和输入端的能量。
由于电路在断续工作时电感电流的不连续性，意味着光伏阵列输出的电能在每个周期内都有一部分被浪费掉了，因此电路的参数的选择应当让电路工作在连续模式下。
如图2所示，后级DC-AC变换器具有V1-V4四个主开关管IGBT，对四个主开关管进行PMW控制，就可以调节逆变器的输出电流与网压保持同相位，达到输出功率因数为1的目的。
所述后级DC-AC变换器是由两个桥臂并联组成，从某种意义上来说，该种桥式拓扑仍然属于升压式结构，其启动的先决条件是交流侧滤波电容Cdc预先充电到接近电网电压的峰值，而欲使电感电压能按照给定的波形和相位得到控制，必须保证在运行过程中，直流侧电压不低于电网电压的峰值，否则续流二极管将以传统的整流方式运行，电感电流不完全可控。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造具体实施方式的限定。为了清楚地说明各部件的组合关系，上面对各种说明性的部件及其连接关系围绕其功能进行了一般地描述，至于这种部件的组合是实现哪种功能，取决于特定的应用和对整个装置所施加的设计约束条件。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种光伏并网逆变器，连接于光伏阵列与电网之间，其特征在于，包括：
前级DC-DC变换器；
通过Dclink与所述前级DC-DC变换器连接的后级DC-AC变换器，所述后级DC-AC变换器的输出端与电网连接；
Boost升压电路，连接于所述光伏阵列与所述前级DC-DC变换器之间。
2.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述Boost升压电路由开关管Q、二级管D、电感L以及电容Cdc组成，所述电感L与开关管Q连接并与所述光伏阵列组成第一回路，所述电容Cdc与所述二级管D组成第二回路并与所述第一回路并联，所述电容Cdc的两极与DC-AC变换器电连接。
3.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述后级DC-AC变换器包括交流输出电感L2以及若干主导开关V，所述主导开关V与所述交流输出电感L2电连接，所述交流输出电感L2与电网连接。
4.根据权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述电容Cdc构成所述后级DC-AC变换器的直流侧输出电容。
5.根据权利要求4所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述后级DC-AC变换器为全桥并网逆变器。
6.根据权利要求3所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述主导开关V的个数为四个。
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