CN204156799U - 太阳能并网逆变器兼作离网逆变器 - Google Patents

Abstract

太阳能并网逆变器兼作离网逆变器，其特征在于由正弦波发生器、继电器、并网逆变器组成离网逆变组件，正弦波发生器通过继电器与并网逆变器相连接，继电器的控制信号与市电信号相连通，太阳能电池板通过太阳能控制器与蓄电池及并网逆变器相连接，继电器的工作状态由市电的有无来切换，市电正常时太阳能并网逆变器处于并网发电模式，市电停电时继电器则断开外网，启动正弦波发生器提供同步引导信号，逆变器处于离网发电模式。本实用新型既有并网发电的高效率，又有离网发电的灵活性，白天可聚千家百户之能，合力供及工农业的生产，晚上取回所发的电而为私用，且本实用新型在并网及离网发电时，均能有效防止发生孤岛效应。

Description

太阳能并网逆变器兼作离网逆变器

技术领域

本发明涉及一种太阳能并网逆变器，尤其是一种能兼用作离网发电的太阳能并网逆变器。

背景技术

太阳能并网发电效率高，但不能应急用作离网发电；太阳能离网发电可解决用电问题，但功率有限利用率低。由于并网发电特殊性，并网发电系统总是不能兼作离网发电。家用太阳能离网发电常因蓄电池容量有限，电瓶一旦充满后所产生的电能就不能再被储存，故很多时段家用太阳能离网发电处于空发状态。凭借多年的校园太阳能电站的维护经验，提出了家用太阳能并离网发电课题的研究。太阳能并网发电效率高达90%以上，但不适用于电网停电时应急供电。目前国内外的离网逆变器、并网逆变器都不通用，严重阻碍着太阳能发电技术的普及，可见，目前人们需要一种家用太阳能智能并离网发电系统，既有并网发电的高效率，又有离网发电的灵活性，白天可聚千家百户之能，合力供及工农业的生产，晚上取回所发的电而为私用。可谓是：聚众力构建“能源网络”，集阳光共享“绿色能源”。技术背景：太阳能并网发电的孤岛效应，就是当电力公司的供电系统因事故故障或停电维修等原因而停止工作时，安装在各个用户端的光伏并网发电系统未能及时检测出停电状态而将自身脱离市电网络，因而形成了一个由光伏并网发电系统向周围负载供电的一个电力公司无法掌握的自给供电孤岛现象，太阳能并网发电技术要求是，必须能防止发生孤岛效应。时代背景：2013年欧盟对中国的光伏企业提出了新的挑战，欧盟提出了的太阳能板反倾销的话题，2014年中国的光伏企业仍然举步维艰！中国的光伏企业需要反思，太阳能产品在中国内部还有市场可以开发，太阳能发电的推广应用，还需要更多人在应用方面的深入研究。

发明内容

为了克服现有的太阳能并网逆变器不能兼作离网逆变器的不足, 本发明提供一种能兼作离网逆变器的太阳能并网逆变器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：太阳能并网逆变器兼作离网逆变器，其特征在于由正弦波发生器、继电器、并网逆变器组成一个离网逆变装置，正弦波发生器通过继电器5与并网逆变器相连接，继电器的控制信号与市电连接插头相连通，太阳能电池板通过太阳能控制器与蓄电池及并网逆变器相连接，继电器的工作状态由市电电压220V的有无来切换，通常情况下市电电压正常，继电器线圈得电而动作使对应的多组触点闭合，太阳能并网逆变器处于并网发电模式，当市电停电时，并网所需的220V交流电压信号丢失，继电器线圈中电流消失，通过继电器的二组触点来断开与外网的连接，继电器的另外二组触点闭合，并启动正弦波发生器，此时正弦波发生器工作指示灯点亮，从而为太阳能并网逆变器的工作提供标准的220V交流正弦波同步引导信号，太阳能并网逆变器内部自带的锁相环电路，能够自动跟踪输入信号频率与相位，并组成闭环反馈控制系统。其锁相环电路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，鉴相器输入是220V交流采样信号和压控振荡器的输出交流信号，由鉴相器输出二者的相位误差信号，该信号与相位差成正比。环路滤波器滤除相位误差信号中的高频信号后得到相位控制电压，从而控制压控振荡器来改变逆变输出信号的频率和相位来逼近采样电压的频率和相位。当环路锁定时，输出信号和输入信号同频同相，并叠加在采样电压信号上，此时并网逆变器被正弦波发生器引导后而处于工作状态，并网逆变器工作指示灯点亮，从而正弦波发生器、继电器、并网逆变器组成的整个装置相当于处于离网逆变工作状态，此时离网发电输出插座上形成了交流220V的输出电压，离网供电负载得电而能正常工作，太阳能并网逆变器兼作了离网逆变器，而处于离网发电模式下。并网断路器可用于摸拟外网停电，检验本系统相应的离、并网工作状态是否切换正常。

本发明的有益效果是：太阳能并网逆变器能兼作离网逆变器使用，既有并网发电的高效率，又有离网发电的灵活性，白天可聚千家百户之能，合力供及工农业的生产，晚上取回所发的电而为私用。可谓是：聚众力构建“能源网络” 集阳光共享“绿色能源”。本项目提出新的家用太阳能发电的应用方案，可促进绿色能源的普及应用，对当前光伏产业可望带来了新的发展前景。电网正常时是以高效的并网发电，停电或遇到不可抗拒的自然灾害却又能自动地切换成离网发电，家庭实用性极强，能使太阳能效率最大化地转换成人们可以使用的电能。另外，本发明在并网及离网发电时，均能有效防止发生孤岛效应。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

其中，1，离网供电负载 ；2，离网发电输出插座；3，并网逆变器；4, 并网逆变器工作指示灯；5, 继电器；6，并网断路器；7，市电连接插头；8，正弦波发生器；9，正弦波发生器工作指示灯；10，太阳能电池板；11，太阳能控制器。

具体实施方式

如图1所示，太阳能并网逆变器兼作离网逆变器，其特征是：由正弦波发生器8、继电器5、并网逆变器3组成一个离网逆变装置，正弦波发生器8通过继电器5与并网逆变器3相连接，继电器5的控制信号与市电连接插头7相连通，太阳能电池板10通过太阳能控制器11与蓄电池及并网逆变器3相连接，继电器5的工作状态由市电电压220V的有无来切换，通常情况下市电电压正常，继电器5线圈得电而动作使对应的多组触点闭合，太阳能并网逆变器处于并网发电模式，当市电停电时，并网所需的220V交流电压信号丢失，继电器5线圈中电流消失，通过继电器5的二组触点来断开与外网的连接，继电器5的另外二组触点闭合，并启动正弦波发生器8，此时正弦波发生器工作指示灯9点亮，从而为太阳能并网逆变器3的工作提供标准的220V交流正弦波同步引导信号，太阳能并网逆变器3内部自带的锁相环电路，能够自动跟踪输入信号频率与相位，并组成闭环反馈控制系统。锁相环电路由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，鉴相器的输入是220V交流采样信号和压控振荡器的输出交流信号，鉴相器输出二者的相位误差信号，该信号与相位差成正比。环路滤波器滤除相位误差信号中的高频信号后得到控制电压，从而控制压控振荡器来改变逆变输出信号的频率和相位来逼近采样电压的频率和相位。当环路锁定时，输出信号和输入信号同频同相，并叠加在采样电压信号上，此时并网逆变器3被正弦波发生器8引导后而处于工作状态，并网逆变器工作指示灯4点亮，正弦波发生器8、继电器5、并网逆变器3组成的整个装置相当于处于离网逆变工作状态，此时离网发电输出插座2上形成了交流220V的输出电压，离网供电负载1得电而能正常工作，太阳能并网逆变器兼作成离网逆变器，而处于离网发电模式下。并网断路器6可用于摸拟外网停电，检验本系统相应的离、并网工作状态是否切换正常。

Claims (1)

1.太阳能并网逆变器兼作离网逆变器，其特征在于由正弦波发生器、继电器、并网逆变器组成离网逆变组件，正弦波发生器通过继电器与并网逆变器相连接，继电器的控制信号与市电信号相连通，太阳能电池板通过太阳能控制器与蓄电池及并网逆变器相连接，继电器的工作状态由市电电压的有无来切换，通常情况下市电电压正常，太阳能并网逆变器处于并网发电模式，当市电停电时，继电器断开外网，并启动正弦波发生器，提供太阳能并网逆变器工作的同步引导信号，逆变器处于离网发电模式。