專(zhuān)利名稱(chēng)：具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，特別是一種具有自立 功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，能夠在市電網(wǎng)停電的情況下，繼續(xù)將太 陽(yáng)能電池方陣產(chǎn)生的電能供給重要的用電設(shè)備，屬于太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，目前國(guó)內(nèi)普遍釆用的將太陽(yáng)能電池方陣 產(chǎn)生的直流電變換為交流電的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器(并網(wǎng)逆變控制裝 置)只是具有并網(wǎng)逆變功能，即當(dāng)市電網(wǎng)正常時(shí)，太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)
器能夠?qū)⑻?yáng)能電池方陣產(chǎn)生的電能輸送到市電網(wǎng)；但是當(dāng)市電網(wǎng)停電 時(shí)，太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器則停止工作，此時(shí)雖然太陽(yáng)能電池方陣?yán)^續(xù) 在產(chǎn)生電能，而無(wú)法將電能輸送到需要用電的負(fù)荷設(shè)備，會(huì)造成太陽(yáng)能 電池方陣發(fā)電的浪費(fèi)，如果不及時(shí)將電能輸出則將降低太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
的發(fā)電利用率。
尤其是在我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，需要消耗大量的能源，尤其是 電力消耗明顯增加，因此在供電與發(fā)電之間還存較大的矛盾，有時(shí)會(huì)造 成輸電網(wǎng)停電情況發(fā)生。特別是白天用電高峰時(shí)，市電網(wǎng)供電非常不穩(wěn) 定，常有停電的情況發(fā)生。因此對(duì)于造價(jià)昂貴的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)來(lái) 說(shuō)，如何能夠高效利用太陽(yáng)能電池方陣產(chǎn)生的電能成為關(guān)鍵問(wèn)題。為了 更能夠充分利用太陽(yáng)能電池方陣來(lái)發(fā)電，擴(kuò)充太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器的 功能顯得十分重要和必要。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種具有 自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，該設(shè)備能夠在市電網(wǎng)停電的情況下， 繼續(xù)將太陽(yáng)能電池方陣產(chǎn)生的電能供給重要的用電設(shè)備，從而提高了整 個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的
具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，其特征在于包括太陽(yáng)能電池方陣、并網(wǎng)逆變器、網(wǎng)側(cè)接觸器和自立接觸器；
所述太陽(yáng)能電池方陣與并網(wǎng)逆變器連接，將太陽(yáng)能電池方陣所產(chǎn)生 的電能輸入并網(wǎng)逆變器；輸入并網(wǎng)逆變器的電能經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器升壓、 逆變后輸出交流電；所述并網(wǎng)逆變器設(shè)有兩個(gè)輸出端口； 一個(gè)輸出端口 通過(guò)網(wǎng)側(cè)接觸器與市電 的用電設(shè)備相連。
當(dāng)所述網(wǎng)側(cè)接觸器 電壓型電流控制方式。
當(dāng)所述網(wǎng)側(cè)接觸器 電壓型電壓控制方式。
本實(shí)用新型的有益 器通過(guò)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上在調(diào)節(jié)器的輸出端增設(shè)了一個(gè)自立輸出端 口，使得該設(shè)備能夠在市電網(wǎng)停電的情況下，繼續(xù)將太陽(yáng)能電池方陣產(chǎn) 生的電能供給重要的用電設(shè)備，從而提高了整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電 效率。
圖1為具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器主回路電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
圖1為本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器
的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器包括太陽(yáng)能電池
方陣、并網(wǎng)逆變器、網(wǎng)側(cè)接觸器和自立接觸器。
該太陽(yáng)能電池方陣與并網(wǎng)逆變器直接連接，將太陽(yáng)能電池方陣所產(chǎn)
生的電能輸入并網(wǎng)逆變器。輸入并網(wǎng)逆變器的電能，經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器升
壓、逆變后輸出與市電相匹配的交流電。該并網(wǎng)逆變器設(shè)有兩個(gè)輸出端
口。其中， 一個(gè)輸出端口通過(guò)網(wǎng)側(cè)接觸器與市電網(wǎng)相連，另一個(gè)輸出端
口則通過(guò)自立接觸器與重要的用電設(shè)備相連。
當(dāng)市電網(wǎng)正常時(shí)，所述太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器中網(wǎng)側(cè)接觸器閉合，
而自立接觸器斷開(kāi)。并網(wǎng)逆變器將太陽(yáng)能電池方陣所產(chǎn)生的電能經(jīng)逆變
后轉(zhuǎn)換為與市電相匹配的交流電，并通過(guò)網(wǎng)側(cè)接觸器輸入市電網(wǎng)，完成
并網(wǎng)發(fā)電。
網(wǎng)相連，另一個(gè)輸出端口通過(guò)自立接觸器與重要 閉合，自立接觸器斷開(kāi)時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器處于 斷開(kāi)，自立接觸器閉合時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器處于 效果是該具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)此時(shí)，并網(wǎng)逆變器的工作模式為電壓型電流控制方式。在這種工作 模式下，并網(wǎng)逆變器可以保證太陽(yáng)能電池方陣發(fā)出的直流電經(jīng)過(guò)功率調(diào) 節(jié)器逆變成交流電后即可以跟蹤市電網(wǎng)的電壓及頻率變化又可以按照最
大功率跟蹤(MPPT， Maximum Power Point Trace)控制方式將太陽(yáng)能電 池方陣當(dāng)時(shí)所能產(chǎn)生的全部能量輸出到市電網(wǎng)中，即保證以電流控制電 能輸出方式以最大限度地輸出電能。
當(dāng)市電網(wǎng)停電時(shí)，并網(wǎng)逆變器可以通過(guò)市電網(wǎng)的反饋值檢測(cè)到市 電網(wǎng)非正常工作。此時(shí)，并網(wǎng)逆變器關(guān)閉內(nèi)部逆變器開(kāi)關(guān)功率晶體管 并將網(wǎng)側(cè)接觸器斷開(kāi)，以防將電能輸送到市電網(wǎng)，并且還能夠防止發(fā) 電設(shè)備進(jìn)入孤島運(yùn)行狀態(tài)，從而保護(hù)了并網(wǎng)逆變器的安全、避免發(fā)生 過(guò)電流情況。斷開(kāi)網(wǎng)側(cè)接觸器停止并網(wǎng)輸出后，閉合自立接觸器，同 時(shí)再次啟動(dòng)逆變器工作，將電能輸出至與自立接觸器相連的重要用電 設(shè)備，為其供電，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器自立發(fā)電功能。
當(dāng)功率調(diào)節(jié)器處于自立運(yùn)行時(shí)，由于重要用電設(shè)備的用電功率是 有限的，因此發(fā)電功率應(yīng)等于用電功率即可，而沒(méi)有必要按照MPPT 方式將太陽(yáng)能電池方陣的電能進(jìn)行輸出控制。此時(shí)逆變器的工作模式 變?yōu)殡妷盒碗妷嚎刂品绞?，只要保證輸出電壓滿(mǎn)足負(fù)荷要求系統(tǒng)就能 夠正常工作。
圖2為具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器主回路電路圖。如 圖所示，太陽(yáng)能電池方陣的直流電壓輸入并網(wǎng)逆變器后，經(jīng)過(guò)電抗器 D、兩個(gè)大功率IGBT開(kāi)關(guān)管Ql、 Q2和電解電容器C組成的升壓回路 后，將該直流電壓提高到所需要的電壓值。經(jīng)過(guò)升壓后的電壓能夠保 持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的電壓值，此電壓由四個(gè)大功率IGBT開(kāi)關(guān)管Q3-Q6 組成的全橋逆變器進(jìn)行逆變成交流電輸出ei。
并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)控制電流ic與電壓ec的相位保持相同，即電 壓型電流控制方式，以獲得最大功率因數(shù)及低諧波分量輸出電能。此 時(shí)，并網(wǎng)逆變器輸出的交流電通過(guò)網(wǎng)側(cè)接觸器MC1輸入市電網(wǎng)供電。
自立運(yùn)行時(shí)，太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器此時(shí)作為一個(gè)獨(dú)立逆變器使 用，其逆變的工作方式轉(zhuǎn)換為電壓型電壓控制方式，并網(wǎng)逆變器輸出 的交流電通過(guò)自立接觸器MCJ將交流電輸入到專(zhuān)用的重要用電設(shè)備，
單獨(dú)給其供電。
權(quán)利要求1、具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，其特征在于包括太陽(yáng)能電池方陣、并網(wǎng)逆變器、網(wǎng)側(cè)接觸器和自立接觸器；所述太陽(yáng)能電池方陣與并網(wǎng)逆變器連接，將太陽(yáng)能電池方陣所產(chǎn)生的電能輸入并網(wǎng)逆變器；輸入并網(wǎng)逆變器的電能經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器升壓、逆變后輸出交流電；所述并網(wǎng)逆變器設(shè)有兩個(gè)輸出端口；一個(gè)輸出端口通過(guò)網(wǎng)側(cè)接觸器與市電網(wǎng)相連，另一個(gè)輸出端口通過(guò)自立接觸器與重要的用電設(shè)備相連。
2、如權(quán)利要求1所述具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，其特 征在于當(dāng)所述網(wǎng)側(cè)接觸器閉合，自立接觸器斷開(kāi)時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器 處于電壓型電流控制方式。
3、如權(quán)利要求1所述具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，其特 征在于當(dāng)所述網(wǎng)側(cè)接觸器斷開(kāi)，自立接觸器閉合時(shí)，所述并網(wǎng)逆變器處于電壓型電壓控制方式。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及了一種具有自立功能的太陽(yáng)能并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)器，其特征在于包括太陽(yáng)能電池方陣、并網(wǎng)逆變器、網(wǎng)側(cè)接觸器和自立接觸器；所述太陽(yáng)能電池方陣與并網(wǎng)逆變器連接，將太陽(yáng)能電池方陣所產(chǎn)生的電能輸入并網(wǎng)逆變器；輸入并網(wǎng)逆變器的電能經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器升壓、逆變后輸出交流電；所述并網(wǎng)逆變器設(shè)有兩個(gè)輸出端口；一個(gè)輸出端口通過(guò)網(wǎng)側(cè)接觸器與市電網(wǎng)相連，另一個(gè)輸出端口通過(guò)自立接觸器與重要的用電設(shè)備相連。該設(shè)備通過(guò)在調(diào)節(jié)器的輸出端增設(shè)了一個(gè)自立輸出端口，使得該設(shè)備能夠在市電網(wǎng)停電的情況下，繼續(xù)將太陽(yáng)能電池方陣產(chǎn)生的電能供給重要的用電設(shè)備，從而提高了整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。
文檔編號(hào)H02J3/38GK201341027SQ20082023400
公開(kāi)日2009年11月4日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者劉福強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京日佳電源有限公司