CN203135461U - 一种工频隔离型单相光伏并网变换器 - Google Patents

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韩新建
董中振
王志红
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Abstract

本实用新型涉及一种工频隔离型单相光伏并网变换器，所述光伏并网变换器的输入端设置至少一级逆变拓扑结构，输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器。功率小于两千瓦时，采用一级逆变拓扑结构，输出端加工频变压器进行电气隔离,并直接通过控制逆变输出功率的大小来进行最大功率的跟踪；功率在两千瓦至三千瓦之间时，采用两级拓扑结构，前级采用双重Boost拓扑结构，并具有双路最大功率跟踪功能，能够减小母线电压纹波大小从而提升并网输出电路质量；后面是一级工频逆变,输出端加工频变压器进行电气隔离。本实用新型***控制简单、整机安全可靠性高，在防独立运行功能上，采用电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能，确保电网断电，逆变器能够及时准确的脱网。

Description

一种工频隔离型单相光伏并网变换器
技术领域
本实用新型涉及的光伏发电领域，具体涉及一种工频隔离型单相光伏并网变换器。
背景技术
在能源枯竭环境污染日益严重的今天，太阳能以其取之不尽的巨大总量被认为是解决能源问题的必由之路。太阳能发电是迄今为止最为清洁安全的发电形式，而太阳能并网发电技术既能充分发挥发电***的设备能力，又可以有效利用现有发电方式和供电网络，使***设备的效益最大化。光伏发电结合其自身的特点，日益得到各国的重视并将成为各国竞相发展的热点。而光伏并网发电又是光伏利用中的发展趋势。
    并网型光伏发电***运行过程中节省电费、减少二氧化碳和其他有害气体的排放，做到了真正意义上的节能减排。具有一定的经济效益和环保效益。
我国太阳能资源丰富，全年日照时数大于2000h，太阳能总辐射量高于5016 MJ/(m2a)的地区约占全国总面积的三分之二以上，但相对于蓬勃发展的世界光伏工业，中国光伏并网集成建筑在国内还几乎是空白。并网型光伏发电***的核心并网型逆变器还主要依赖进口或者以合作研究的方式获得，导致并网型光伏***的造价升高、依赖性，从而制约了并网型光伏***在国内市场的发展和推广。因此掌握并网型光伏***的核心——并网型逆变器技术对推广并网型光伏***有着至关重要的作用，从而更加有力地推动我国经济结构转型和能源结构优化。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种工频隔离型单相光伏并网变换器，***控制简单、整机安全可靠性高。
本实用新型提供的一种工频隔离型单相光伏并网变换器，所述光伏并网变换器的输入端设置至少一级逆变拓扑结构，输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器，所述逆变拓扑结构与数字信号处理器连接，数字信号处理器上连接有LED显示单元和LCD监控单元。
且具有如下特性：
 所述单相光伏并网变换器的输入功率小于两千瓦时，输入端设置一级逆变拓扑结构，输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器,并直接通过控制逆变输出功率的大小来进行最大功率的跟踪；
所述单相光伏并网变换器的输入功率在两千瓦至三千瓦之间时，输入端设置双重boost拓扑结构和逆变拓扑结构结合的两级拓扑结构，并具有双路最大功率跟踪功能；输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器。
所述单相光伏并网变换器，在防独立运行功能的基础上，采用电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能。
    本实用新型的有益效果是：
本实用新型的工频隔离型单相光伏并网变换器，采用一级工频逆变的工频变压器隔离方式,***控制简单、整机安全可靠性高；前级采用双重Boost拓扑结构，不仅能够减小母线电压纹波大小从而提升并网输出电路质量，而且两个支路能够对太阳能电池最大输出功率有各自的跟踪功能；在防独立运行功能上，采用了电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能，确保电网断电，逆变器能够及时准确的脱网。与同类单相光伏并网变换器相比，在不增加经济成本的情况下，提高了效率和***可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的一种工频隔离型单相光伏并网变换器采用一级逆变拓扑结构实施例的整体控制示意图。
图2为本发明的一种工频隔离型单相光伏并网变换器采用两级逆变拓扑结构实施例的整体控制示意图。
图中标号说明：1.逆变拓扑结构，2.双重boost拓扑结构，3.加工频变压器，4.数字信号处理器，5.LED显示单元，6.LCD监控单元。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
本实用新型的工频隔离型单相光伏并网变换器, 所述光伏并网变换器的输入端设置至少一级逆变拓扑结构1，输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器3。进一步的，逆变拓扑结构1与数字信号处理器4连接，数字信号处理器4上连接有LED显示单元5和LCD监控单元6。
具体实施方式如下：
采用一级工频逆变的工频变压器隔离方式,***控制简单、整机安全可靠性高；前级采用双重Boost拓扑结构2，不仅能够减小母线电压纹波大小从而提升并网输出电路质量，而且两个支路能够对太阳能电池最大输出功率有各自的跟踪功能；在防独立运行功能上，采用了电压和频率的被动保护及频率扰动的主动双重保护功能，确保电网断电，逆变器能够及时准确的脱网。
技术创新在于：
1）结合图1所示，所述单相光伏并网变换器的输入功率小于两千瓦时，输入端采用一级逆变拓扑结构，输出端加工频变压器进行电气隔离,并直接通过控制逆变输出功率的大小来进行最大功率的跟踪；
2）结合图2所示，所述单相光伏并网变换器的输入功率在两千瓦至三千瓦时，输入端采用两级拓扑结构，前级是双路Boost拓扑结构，并具有双路最大功率跟踪功能；后面是一级工频逆变,输出端加工频变压器进行电气隔离；
3）在孤岛保护中采用了电网电压和频率的被动保护和频率扰动的双重防孤岛保护功能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种工频隔离型单相光伏并网变换器，其特征在于，所述光伏并网变换器的输入端设置至少一级逆变拓扑结构（1），输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器（3）。
2.根据权利要求1所述的工频隔离型单相光伏并网变换器，其特征在于，所述单相光伏并网变换器的输入功率小于两千瓦时，输入端设置一级逆变拓扑结构（1），输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器（3）。
3.根据权利要求1所述的工频隔离型单相光伏并网变换器，其特征在于，所述单相光伏并网变换器的输入功率在两千瓦至三千瓦之间时，输入端设置双重boost拓扑结构（2）和逆变拓扑结构（1）结合的两级拓扑结构,输出端设置用于进行电气隔离的加工频变压器（3）。
4.根据权利要求1、2或3所述的工频隔离型单相光伏并网变换器，其特征在于，所述逆变拓扑结构（1）与数字信号处理器（4）连接。
5.根据权利要求4所述的工频隔离型单相光伏并网变换器，其特征在于，所述数字信号处理器（4）上连接有LED显示单元（5）和LCD监控单元（6）。
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