CN203554317U - 一种光伏逆变器供电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光伏逆变器供电***，其特征在于：工频隔离变压器的副边绕组形成至少三路输出，一路输出为光伏逆变器的***元件供电，第二路输出连接第一交流-直流转换单元的输入端，第一交流-直流转换单元的输出端形成直流母线电压，第三路输出经限流电阻R1连接第二交流-直流转换单元的输入端，第二交流-直流转换单元的输出端连接到接触器线包，DC/DC高频开关电源的输入端连接到光伏逆变器的直流输入端，其输出端并联到直流母线电压，直流母线电压一路经过整流二极管D2以及开关器件连接到接触器线包，另外一路为光伏逆变器的控制***供电。本实用新型确保了***母线电压的稳定性；满足了低电压穿越的供电需求，确保了整个光伏逆变器10～20年长寿命的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏逆变器供电***，能有效解决光伏逆变器***供电的各种问题，满足低电压穿越期间的供电要求，属于光伏逆变器供电***。
背景技术
随着光伏行业的发展壮大，市场对光伏逆变器提出严格要求：正常工作需要具备高可靠性，长寿命要求，逆变器需具备低电压穿越功能，即在电网发生低电压穿越故障时，光伏逆变器不仅不能脱网，还要向电网提供无功支撑，帮助电网尽快恢复。例图1，在0时刻，电网发生低压穿越故障，电网电压跌落，则0～T1时刻光伏逆变器必须保持并网运行，T1～T2时刻当电网电压逐渐恢复，光伏逆变器才可以从电网切出。
目前光伏逆变器控制***供电方案在电网低电压穿越时存在如下问题：
1、电网发生低电压穿越时，电网电压跌落，通过电网侧取电在跌落时间段内失电，无法满足逆变器控制***供电要求。
2、主接触器的控制线圈(以下简称接触器线包)为感性负载，在吸合时候需要的功率较大，但维持吸合需要的功率较小，所以多采用交流侧供电方式。***发生低电压穿越时，电网电压跌落，接触器线包失电，接触器断开脱网。
3、为了满足低电压穿越要求，目前大多数厂家采用加UPS的方案，UPS本身带电池，成本高，属于工业用品，无法满足光伏逆变器10年，甚至20年的寿命要求，需要定期更换。也有厂家采用大的电解电容支撑，来满足低电压穿越的要求，例如名称为《一种光伏逆变器低电压穿越电路》，专利号为201120477261.4的实用新型专利采用大的电解电容支撑，来满足低电压穿越的要求，电解电容同样存在寿命问题，需要定期更换。
4、接触器线包为感性负载，在吸合的时候功率较大，与光伏逆变器控制***供电共用母线，会引起母线电压剧烈波动，有时候严重影响控制***可靠工作。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提高光伏逆变器控制***的可靠性，且使其满足低电压穿越要求，同时，不影响使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种光伏逆变器供电***，包括工频隔离变压器、第一交流-直流转换单元、第二交流-直流转换单元、DC/DC高频开关电源，其特征在于：工频隔离变压器的原边绕组连接电网，工频隔离变压器的副边绕组形成至少三路输出，一路输出为光伏逆变器的***元件供电，第二路输出连接第一交流-直流转换单元的输入端，第一交流-直流转换单元的输出端形成直流母线电压，第三路输出连接第二交流-直流转换单元的输入端，第二交流-直流转换单元的输出端连接到接触器线包，DC/DC高频开关电源的输入端连接到光伏逆变器的直流输入端，其输出端并联到直流母线电压，直流母线电压分为两路，一路经过整流二极管D2以及开关器件连接到接触器线包，另外一路为光伏逆变器的控制***供电。
优选地，所述第一交流-直流转换单元为AC/DC高频开关电源或桥式整流电源。
优选地，所述第二交流-直流转换单元为整流模块。
优选地，在所述整流模块的输出端上并联有滤波电容C1。
优选地，所述开关器件为电子开关、或继电器、或接触器。
优选地，所述工频隔离变压器的副边绕组的第三路输出经限流电阻R1或保险丝连接第二交流-直流转换单元的输入端。
本实用新型具有如下优点：
1、采用AC/DC高频开关电源以及DC/DC高频开关电源同时给光伏逆变器***供电，确保了***母线电压的稳定性，实现了***供电1+1备份，提高了***的可靠性。
2、在低电压穿越期间，DC/DC高频开关电源为整个光伏逆变器供电，满足了低电压穿越的供电需求，AC/DC及DC/DC高频开关电源的独特设计，确保了整个光伏逆变器10～20年长寿命的要求。
3、通过有效的电路以及工作时序控制，在接触器吸合过程中，实现了接触器供电与控制***供电的有效隔离，大大降低了接触器工作对控制***供电的干扰。
附图说明
图1为光伏发电站并网点电压与时间曲线图；
图2为本实用新型提供的一种光伏逆变器供电***的电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图2所示，本实用新型提供的一种光伏逆变器供电***包括工频隔离变压器T1、AC/DC高频开关电源、DC/DC高频开关电源、限流电阻R1、整流模块DB1、整流二极管D2、开关器件S1、滤波电容C1。
工频隔离变压器T1的输入绕组N1连接电网，输出分为三个绕组分别为第一输出绕组N2、第二输出绕组N3及第三输出绕组N4(不限制输出为三绕组，可以是同一个绕组，也可以是任意功能组合的两个绕组)，其中第一输出绕组N2的输出电压U2为交流风机等其它光伏逆变器的***元件供电。第二输出绕组N3连接AC/DC高频开关电源的输入，AC/DC高频开关电源的输出并联到直流母线电压U1，为光伏逆变器的控制***供电。第三输出绕组N4经限流电阻R1及整流模块DB1后产生输出电压U3，连接接触器线包，在正常工作模式中给接触器供电，提供比较大的瞬时吸合功率。DC/DC高频开关电源输入连接到光伏逆变器的直流输入端，其输出电压并联到直流母线电压U1，直流母线电压U1分为两路，一路经过整流二极管D2以及开关器件S1连接到接触器线包，另外一路给光伏逆变器的控制***供电。开关器件S1可以为IGBT，MOSFET等各种形式的电子开关，也可以是继电器，接触器。隔离二极管D2以及开关器件S1的位置，可以根据需要在正直流母线，或者负直流母线。
工频隔离变压器T1设置容量为1.6KVA，不限于三输出绕组，也可以多个绕组，满足其他供电的需求。AC/DC高频开关电源采用单管反激拓扑，DC/DC高频开关电源采用双管反激拓扑，滤波电容C1为1uF～10uF，优选为2.2uF，二极管D2为STTH212U，限流电阻R1为NTC SCK30-S，整流模块DB1为整流桥GBPC2502，开关器件S1为开关管，也可以是继电器，其中开关器件S1的作用是在接触器吸合信号给定后延时2S再将DC/DC高频开关电源输出电压供给，避免接触器吸合时对直流母线电压U1的冲击。
本实用新型提供的一种光伏逆变器供电***在电网发生低电压穿越故障时的工作方法为：
在每一次主接触器吸合之前，开关器件S1处于断开的状态，控制***发闭合接触器命令，此时，主接触器吸合过程中所需的吸合功率由整流模块DB1的输出电压U3提供，当接触器稳定吸合以后，开关器件S1闭合，直流母线电压U1经过输出隔离二极管D2与开关器件S1后，与输出电压U3并联。本实用新型中，直流母线电压U1小于输出电压U3一定值，输出电压U3会随着电网电压的波动而波动，正常工作时，输出电压U3提供接触器保持功率。直流母线电压U1为AC/DC高频开关电源及DC/DC高频开关电源的输出电压，非常稳定，由于输出隔离二极管D2的存在，不会受到输出电压U3波动的影响。当电网发生低电压穿越故障时，电网失电，工频隔离变压器T1输入供电丢失，相应的AC/DC高频开关电源输出失电，整流模块DB1的输出电压U3失电，此时由DC/DC高频开关电源输出的直流母线电压U1保持***供电，以及提供主接触器吸合的保持功率，满足低电压穿越时的供电要求。
本光伏逆变器供电***，结构简单，成本低廉。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施咧对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种光伏逆变器供电***，包括工频隔离变压器(T1)、第一交流-直流转换单元、第二交流-直流转换单元、DC/DC高频开关电源，其特征在于：工频隔离变压器(T1)的原边绕组连接电网，工频隔离变压器(T1)的副边绕组形成至少三路输出，一路输出为光伏逆变器的***元件供电，第二路输出连接第一交流-直流转换单元的输入端，第一交流-直流转换单元的输出端形成直流母线电压(U1)，第三路输出连接第二交流-直流转换单元的输入端，第二交流-直流转换单元的输出端连接到接触器线包，DC/DC高频开关电源的输入端连接到光伏逆变器的直流输入端，其输出端并联到直流母线电压(U1)，直流母线电压(U1)分为两路，一路经过整流二极管D2以及开关器件(S1)连接到接触器线包，另外一路为光伏逆变器的控制***供电。
2.如权利要求1所述的一种光伏逆变器供电***，其特征在于：所述第一交流-直流转换单元为AC/DC高频开关电源或桥式整流电源。
3.如权利要求1所述的一种光伏逆变器供电***，其特征在于：所述第二交流-直流转换单元为整流模块(DB1)。
4.如权利要求3所述的一种光伏逆变器供电***，其特征在于：在所述整流模块(DB1)的输出端上并联有滤波电容C1。
5.如权利要求1所述的一种光伏逆变器供电***，其特征在于：所述开关器件(S1)为电子开关、或继电器、或接触器。
6.如权利要求1所述的一种光伏逆变器供电***，其特征在于：所述工频隔离变压器(T1)的副边绕组的第三路输出经限流电阻R1或保险丝连接第二交流-直流转换单元的输入端。
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Cited By (1)
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| CN103683978A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-03-26 | 上海正泰电源***有限公司 | 一种光伏逆变器供电***及方法 |
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2013
- 2013-10-15 CN CN201320637139.8U patent/CN203554317U/zh not_active Expired - Lifetime
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