一種逆變裝置、方法以及逆變并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種逆變裝置、方法以及逆變并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，屬于并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，斷開(kāi)反壓電路，輸入直流電壓對(duì)第一電容和第二電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于閾值時(shí)，導(dǎo)通反壓電路產(chǎn)生負(fù)電壓并對(duì)第二電容充電，輸入直流電壓對(duì)第一電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電，使得在輸入直流電源電壓較低時(shí)，升壓電路和直流電源可以同時(shí)向逆變器提供直流電能，保證了逆變器的輸出電壓和工作范圍，不僅能降低升壓電路的能耗，還能降低逆變器的開(kāi)關(guān)損耗，從而在將該逆變裝置應(yīng)用到太陽(yáng)能光伏或其他直流輸入并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中時(shí)，能顯著提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及并網(wǎng)發(fā)電
，特別涉及一種逆變裝置、方法以及逆變并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著常規(guī)能源枯竭、環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為一項(xiàng)新興清潔能源產(chǎn)業(yè)，發(fā)展十分迅速。逆變裝置是太陽(yáng)能光伏發(fā)電與電網(wǎng)連接的橋梁，是太陽(yáng)能光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中必備的設(shè)備之一，用于將太陽(yáng)能電池上產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)所需的交流電。目前，傳統(tǒng)的太陽(yáng)能逆變器系統(tǒng)分為兩級(jí)式逆變器系統(tǒng)和單級(jí)式逆變器系統(tǒng)；參見(jiàn)圖1，兩級(jí)式逆變器系統(tǒng)包括橋式逆變器及升壓電路，該橋式逆變器為三相逆變橋，包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂具有相同的結(jié)構(gòu)；升壓電路將輸入的太陽(yáng)能直流電壓提升后，提供橋式逆變器正常工作時(shí)所需電壓的直流電能，用于防止太陽(yáng)能直流電壓過(guò)低時(shí)，橋式逆變器無(wú)法正常工作。參見(jiàn)圖2，單級(jí)式逆變器系統(tǒng)包括橋式逆變器，該橋式逆變器為三相逆變橋，包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂具有相同的結(jié)構(gòu)，直接將輸入的太陽(yáng)能直流電壓提供給橋式逆變器。在實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的過(guò)程中，專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題在兩級(jí)式逆變器中，當(dāng)逆變器的輸入直流電壓(如太陽(yáng)能電池板)較低時(shí)，必須通過(guò)升壓電路升壓，然后再經(jīng)過(guò)逆變橋逆變并網(wǎng)，由于升壓電路升壓變換器的存在，必然降低了系統(tǒng)的整體效率；另外，在太陽(yáng)能電池板的電壓較高時(shí)，由于升壓電路的存在，使得逆變器的母線電壓升高，從而使得逆變器的開(kāi)關(guān)損耗增加，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的效率進(jìn)一步降低。在單級(jí)式逆變器中，由于逆變電路僅有降壓控制功能，其輸出的交流電壓峰值必須小于輸入其的直流電壓幅值，因此，限制了逆變器的輸出電壓和工作范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種逆變裝置、方法以及應(yīng)用其的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下第一方面，提供了一種逆變裝置，所述逆變裝置包括第一電容、第二電容、反壓電路以及橋式逆變器，其中，所述橋式逆變器包括至少一個(gè)橋臂；所述反壓電路，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，斷開(kāi)所述反壓電路；當(dāng)輸入直流電壓低于所述預(yù)設(shè)的閾值，導(dǎo)通所述反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓；所述橋式逆變器，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，斷開(kāi)所述反壓電路，通過(guò)所述輸入直流電壓分別對(duì)所述第一電容和所述第二電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，導(dǎo)通所述反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述反壓電路對(duì)所述第二電容充電以及通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；所述第一電容，與所述第二電容串聯(lián)，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容進(jìn)行充電，以便產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容充電，以便產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；所述第二電容，與所述第一電容串聯(lián)，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第二電容進(jìn)行充電，產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，導(dǎo)通所述反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓對(duì)第二電容充電，以便產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電。第二方面，提供了一種基于第一方面中所述的逆變裝置的逆變方法，所述方法包括當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，斷開(kāi)反壓電路，所述輸入直流電壓對(duì)第一電容和第二電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)所述輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，導(dǎo)通所述反壓電路產(chǎn)生負(fù)電壓并對(duì)第二電容充電，所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電。第三方面，提供了一種逆變并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的逆變裝置。本專利技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是通過(guò)當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，斷開(kāi)反壓電路，輸入直流電壓對(duì)第一電容和第二電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于閾值時(shí)，導(dǎo)通反壓電路產(chǎn)生負(fù)電壓并對(duì)第二電容充電，輸入直流電壓對(duì)第一電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電，使得在輸入直流電源電壓較低時(shí)，升壓電路和直流電源可以同時(shí)向逆變器提供直流電能，保證了逆變器的輸出電壓和工作范圍，不僅能降低升壓電路的能耗，還能降低逆變器的開(kāi)關(guān)損耗，從而在將該逆變裝置應(yīng)用到太陽(yáng)能光伏或其他直流輸入并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中時(shí)，能顯著提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的兩級(jí)式逆變器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的單級(jí)式逆變器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本專利技術(shù)實(shí)施例一提供的逆變裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4是本專利技術(shù)實(shí)施例一提供的逆變裝置在輸入直流電壓較高時(shí)工作狀態(tài)圖；圖5為本專利技術(shù)的實(shí)施例二提供的逆變裝置結(jié)構(gòu)圖；圖6為本專利技術(shù)的實(shí)施例三提供的逆變方法流程示意圖。具體實(shí)施例方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一本專利技術(shù)實(shí)施例提供了 一種逆變裝置，參見(jiàn)圖1，該裝置包括第一電容Cl、第二電容C2、反壓電路以及橋式逆變器，其中，橋式逆變器包括至少一個(gè)橋臂；本專利技術(shù)實(shí)施例中的橋式逆變器中包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂具有相同的結(jié)構(gòu)，能輸出三相交流電能，當(dāng)然橋臂的個(gè)數(shù)并不限于此，在實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)負(fù)載的需求增加或減少橋臂的個(gè)數(shù)，以獲得增加或減少的交流電能的相數(shù)。反壓電路，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，斷開(kāi)反壓電路；當(dāng)輸入直流電壓低于預(yù)設(shè)的閾值，導(dǎo)通反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓；橋式逆變器，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，斷開(kāi)反壓電路，通過(guò)輸入直流電壓分別對(duì)第一電容Cl和第二電容C2充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于閾值時(shí)，導(dǎo)通反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)反壓電路對(duì)第二電容C2充電以及通過(guò)輸入直流電壓對(duì)第一電容Cl充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；第一電容Cl，與第二電容C2串聯(lián)，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，通過(guò)輸入直流電壓對(duì)第一電容Cl進(jìn)行充電，以便產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于閾值時(shí)，通過(guò)輸入直流電壓對(duì)第一電容Cl充電，以便產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；第二電容C2，與第一電容Cl串聯(lián)，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，通過(guò)輸入直流電壓對(duì)第二電容C2進(jìn)行充電，產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于閾值時(shí)，導(dǎo)通反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓對(duì)第二電容C2充電，以便產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電。具體的，至少一個(gè)橋臂包括第一至第四功率開(kāi)關(guān)管；以圖中橋臂A為例，橋臂A包括第一至第四功率開(kāi)關(guān)管分別為Ql、Qrl、Qhl及Q4。第一功率開(kāi)關(guān)管，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值且反壓電路斷開(kāi)時(shí)，在輸出交流的正半周與第三功率開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通，當(dāng)?shù)谝还β书_(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于預(yù)設(shè)的閾值且反壓電路導(dǎo)通時(shí)，在輸出交流的正半周與第三功率開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通，當(dāng)?shù)谝还β书_(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；第三功率開(kāi)關(guān)管，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值且反壓電路斷開(kāi)時(shí)，在輸出交流的正半周與第一功率開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通，當(dāng)?shù)谌β书_(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于預(yù)設(shè)的閾值且反壓本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種逆變裝置，其特征在于，所述逆變裝置包括：第一電容、第二電容、反壓電路以及橋式逆變器，其中，所述橋式逆變器包括至少一個(gè)橋臂；所述反壓電路，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值，斷開(kāi)所述反壓電路；當(dāng)輸入直流電壓低于所述預(yù)設(shè)的閾值，導(dǎo)通所述反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓；所述橋式逆變器，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，斷開(kāi)所述反壓電路，通過(guò)所述輸入直流電壓分別對(duì)所述第一電容和所述第二電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，導(dǎo)通所述反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓，通過(guò)所述反壓電路對(duì)所述第二電容充電以及通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容充電，經(jīng)過(guò)橋式逆變電路產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；所述第一電容，與所述第二電容串聯(lián)，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容進(jìn)行充電，以便產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第一電容充電，以便產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電；所述第二電容，與所述第一電容串聯(lián)，用于當(dāng)輸入直流電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，通過(guò)所述輸入直流電壓對(duì)所述第二電容進(jìn)行充電，產(chǎn)生常規(guī)三電平的交流電；當(dāng)輸入直流電壓低于所述閾值時(shí)，導(dǎo)通所述反壓電路并產(chǎn)生負(fù)電壓對(duì)第二電容充電，以便產(chǎn)生不對(duì)稱三電平的交流電。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高擁兵，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華為技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：