CN105720600A - 新型多功能微电网逆变器及其控制方法 - Google Patents

新型多功能微电网逆变器及其控制方法 Download PDF

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李国利
牟英峰
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Abstract

本发明专利公开了一种新型多功能微电网逆变器及其控制方法，逆变器由两组升压电路（DC/DC）、一组DC/AC电路，两颗功率开关元件和DSP（数字信号处理器）控制器及采样电路组成。可完成光伏输入的并网逆变功能和电池组输入的并网逆变功能。本发明专利逆变器可以选择接入光伏或不接入光伏，而且逆变器功率为单向流动，即：从逆变输入到电网；并具备智能选择和识别输入为光伏或电池组的功能和输入电池保护功能。本发明专利中的多功能逆变器既可以实现目前广为应用的光伏并网发电策略，又可兼容储能电池的并网逆变，并具备自动切换功能，实现经济用电的最优策略。在夜间的用电高峰，为电网及微电网负荷提供能量支撑，为用户减少电费支出。

Description

新型多功能微电网逆变器及其控制方法
技术领域
本发明专利涉及一种多功能的智能多功能微电网逆变器，属电气工程领域。
背景技术
光伏发电的间歇性和随机性，导致新能源规模化发展会对电网安全稳定运行带来影响，而带有储能环节的微电网逆变技术是解决这一问题的关键。而微电网逆变的应用不仅能够缓解新能源发电并网带来的影响，而且对于解决由于用户用电习惯带来的电力***的峰谷问题。目前，针对储能逆变器应用多采用结合光伏、电池组等双向逆变高度集成的混合逆变***，当某一环节损坏，会导致整个***瘫痪。
发明内容
本发明为一种智能多功能微电网逆变器，输入可以为目前广为应用的光伏发电，亦可为配置有削峰填谷储能***用到的储能电池组。该逆变器可有两路输入，分别可接入光伏和电池组，通过智能检测，选择利用光伏发电或储能发电。本发明专利逆变由两组升压电路（DC/DC）、一组DC/AC电路，两颗功率开关元件和DSP（数字信号处理器）控制器及采样电路组成。可完成光伏输入的并网逆变功能和电池组输入的并网逆变功能。DSP（数字信号处理器）控制器用于设定储能逆变的运行时间。控制器通过获取输入储能电池的电压信号，控制器具备电池的欠压保护，当电池无电时，停止储能电池的并网逆变。
用户可选择作为光伏并网逆变器或者储能并网逆变器。并具备自动切换功能，实现用电的最优策略。在夜间的用电高峰，为电网提供能量支撑，为用户减少电费。对于推广用户侧的削峰填谷***和光伏发电具有重要意义，并提高用户的经济收益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
图1是本发明专利的主电路原理结构图。图中1.IGBT、MOS开关管或功率继电器，2.直流升压模块，3.逆变电路，4.电网，5.直流母线电容。
图2是本发明专利的电路原理控制框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施过程对本发明专利作进一步的详细说明：
如附图1所示：本发明专利专利的多功能微电网逆变器输入分为两路，光伏输入和电池输入，输入端分别接开关元件（1），开关元件（1）后端接（2）DC/DC升压电路，可为隔离设计或非隔离设计，两路升压模块（2）并联于直流母线电容（5），经过直流母线电容（5）稳压后，后端接（3）DC/AC逆变电路，该逆变电路可以单相***或三相***，且逆变电路为并网型。
本发明专利的控制部分如附图2所示，控制电路是DSP控制器及采样部分完成，其中DSP（数字信号处理器）控制器由DSP芯片和时钟电路组成。采样电路获得输入电源及逆变侧的电压、电流信号，经过DSP控制器的处理，检测到光伏组件发电时，以光伏并网优先。通过控制器的时钟芯片设置高峰用电时间段，自动在电价较高时，进行储能电池的并网逆变。另外，在检测到网侧电压较低，智能判断当前状态为用电高峰，启动储能电池的并网逆变。控制器通过采样电路获取输入储能电池的电压信号，具备电池的欠压保护，当电池无电时，停止储能电池的并网逆变。控制器检测输入和输出的电压、电流信号，对输入控制开关进行控制，选择并网逆变的输入是储能电池或光伏。

Claims (5)

1.一种新型多功能微电网逆变器，由两组升压电路（DC/DC）、一组DC/AC电路，两颗功率开关元件和DSP（数字信号处理器）控制器及采样电路组成，可完成光伏输入的并网逆变功能和电池组输入的并网逆变功能。
2.根据权利要求1所述的采样电路，其特征是：采样的信号为两路输入的电压和电流信号，以识别输入源为电池组或光伏组件。
3.根据权利要求1所述DSP控制器由DSP和时钟电路组成，用于设定电池组储能逆变的运行时间，控制器通过获取输入储能电池的电压信号，控制器具备电池的欠压保护，当电池无电时，停止储能电池的并网逆变。
4.根据权利要求1所述DC/AC电路，可为单相或三相逆变***；对于单相逆变***，多功能逆变器的输入范围：电池输入范围为（24V~400V），光伏输入范围为100V~550V；对于三相***，输入范围：电池输入范围为（1500V~800V），光伏输入范围为150V~900V。
5.根据权利要求1所述新型多功能微电网逆变器，可以选择接入光伏或不接入光伏，逆变器功率方向为单向流动，即：从逆变输入到电网。
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PB01 Publication
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