本實(shí)用新型涉及到電力電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏并網(wǎng)逆變器。

背景技術(shù)：

隨著能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的壓力急劇增加，太陽能作為一種具有分布廣、無污染特點(diǎn)的新能源得到大力發(fā)展。光伏逆變器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電的核心部件之一，在國內(nèi)外市場規(guī)模均保持快速增長。

市場決定逆變器的需求，政策引導(dǎo)逆變器發(fā)展方向。雖然2015 年國內(nèi)光伏并網(wǎng)逆變器新增裝機(jī)容量達(dá)到15GW，但是價格持續(xù)下滑。這就要求光伏逆變器在擁有高標(biāo)準(zhǔn)性能的同時能夠?qū)崿F(xiàn)低成本。由于光伏電站所處的環(huán)境相對惡劣，光伏電站維護(hù)的人力成本較高，這就要求光伏并網(wǎng)逆變器少維護(hù)、易維護(hù)；從發(fā)電量角度考慮，希望光伏并網(wǎng)逆變器出線故障時能夠快速的進(jìn)行維護(hù)；從安裝空間需求角度考慮，越緊湊的光伏并網(wǎng)逆變器所占用的空間越小。目前，市場上光伏并網(wǎng)逆變器種類繁多，較大功率等級范圍從50kW 到1MW 均有，各個功率等級柜體結(jié)構(gòu)之間模塊化、通用化設(shè)計(jì)運(yùn)用幾乎沒有，產(chǎn)品眾多，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)對技術(shù)人員或制造生產(chǎn)人員、運(yùn)用維護(hù)人員都存在較大壓力。

作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心裝置光伏并網(wǎng)逆變器，市面上的產(chǎn)品大多存在如下缺陷：1、光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)置單獨(dú)的直流配電柜，空間結(jié)構(gòu)浪費(fèi)，成本高；2、逆變器裝置的功率單元結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化與通用性不好，導(dǎo)致設(shè)備種類較多，不利于批量化生產(chǎn)；3、逆變器裝置的可擴(kuò)展性較差；4、逆變器裝置的安裝、維護(hù)不方便。

公開號為CN 205248632U，公開日為2016年05月18日的中國專利文獻(xiàn)公開了一種集成直流配電柜的光伏并網(wǎng)逆變器柜，其特征在于：所述的光伏并網(wǎng)逆變器柜包括交流輸出并網(wǎng)柜、功率柜和直流輸入配電柜；交流輸出并網(wǎng)柜位于柜體左側(cè)，功率柜位于交流輸出并網(wǎng)柜和直流配電柜之間，直流配電柜位于柜體右側(cè)；交流輸出并網(wǎng)柜的三相輸入連接功率柜的電抗器輸出端和功率柜的交流側(cè)，交流輸出并網(wǎng)柜的三相輸出連接電網(wǎng)，功率柜的直流側(cè)連接直流輸入配電柜的直流側(cè)；所述的交流輸出并網(wǎng)柜用于將功率柜逆變的交流電并入電網(wǎng)；功率柜用于將直流輸入配電柜匯入的直流逆變?yōu)榻涣麟姟?/p>

該專利文獻(xiàn)公開的集成直流配電柜的光伏并網(wǎng)逆變器柜，需要單獨(dú)增設(shè)直流輸入配電柜，造成較大的空間結(jié)構(gòu)浪費(fèi)，成本高；功率柜和直流輸入配電柜各自獨(dú)立，不便于擴(kuò)展容量；其中功率單元的結(jié)構(gòu)布局不合理，不便于易損部件的安裝和維護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光伏并網(wǎng)逆變器，本實(shí)用新型直接將直流斷路器集成到功率柜的功率單元中，并模塊化設(shè)計(jì)功率單元，使得通用性和容量可擴(kuò)展性增強(qiáng)，并對功率單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化布局，使整個光伏并網(wǎng)逆變器的功率單元具有結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高和易維護(hù)的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括交流柜和功率柜，功率柜內(nèi)設(shè)置有一個功率單元，其特征在于：所述功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件、直流斷路器、交流接觸器和LC濾波電路，所述直流斷路器與功率組件連接，功率組件與LC濾波電路的輸入端連接，LC濾波電路的輸出端與交流接觸器連接；所述交流柜包括自上而下依次設(shè)置的主控制器、第一配電板、交流斷路器、第二配電板和交流濾波器，所述交流接觸器與交流濾波器連接，交流濾波器與交流斷路器連接；所述功率柜，用于將光伏電池產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器后進(jìn)入功率組件逆變成交流電；所述交流柜，用于將功率柜逆變的交流電并入電網(wǎng)。

所述功率組件，用于將直流電逆變成交流電，直流斷路器，用于直流進(jìn)線保護(hù)。

所述LC濾波電路，用于濾除交流諧波，交流接觸器，用于將功率單元接入電網(wǎng)。

所述主控制器，用于接收上位機(jī)指令，采集直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、交流斷路器和直流斷路器的數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及上位機(jī)給出的指令發(fā)出驅(qū)動脈沖控制功率單元工作，使直流電逆變成交流電并入電網(wǎng)，交流斷路器，用于交流輸出保護(hù)，交流濾波器，用于濾除交流諧波。

還包括不間斷電源，不間斷電源設(shè)置在第一配電板和交流斷路器之間，不間斷電源，用于外部AC220V供電故障時為主控制器提供電源。

所述LC濾波電路包括三相交流電抗器和交流濾波電容，三相交流電抗器一端每兩相之間連接所述交流濾波電容。

所述交流濾波器為交流EMC濾波器。

本實(shí)用新型所述交流EMC濾波器，即電磁兼容性濾波器，具有較高的插入損耗，較低的泄漏電流；適用于抑制電網(wǎng)噪聲和高諧波及開關(guān)電源所產(chǎn)生的噪聲和高頻諧波。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

工作時，光伏電池產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器后進(jìn)入功率組件, 功率組件將直流電逆變成基波為正弦波的交流脈沖信號, 逆變后基波為正弦波的交流脈沖信號經(jīng)LC濾波電路濾除諧波變成近似正弦的交流電，該近似正弦的交流電再經(jīng)交流接觸器進(jìn)入交流柜的交流濾波器中，交流濾波器再次濾波后進(jìn)入交流斷路器，最后得到的交流電經(jīng)過交流斷路器輸出并入電網(wǎng)。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在以下方面：

一、本實(shí)用新型，功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件、直流斷路器、交流接觸器和LC濾波電路，直流斷路器與功率組件連接，功率組件與LC濾波電路的輸入端連接，LC濾波電路的輸出端與交流接觸器連接；通過將直流斷路器直接集成到功率柜的功率單元中，較現(xiàn)有技術(shù)單獨(dú)配置直流輸入配電柜而言，能夠?qū)⒐β蕟卧M(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，將功率單元集中設(shè)置在一個功率柜里面，使得整個光伏并網(wǎng)逆變器只需通過增減模塊化的功率柜就能夠增加功率等級，擴(kuò)容相當(dāng)方便，能夠達(dá)到50kW-1MW寬范圍的功率配置效果，由于功率單元能夠進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化與通用性好，有利于批量化生產(chǎn)；交流柜包括自上而下依次設(shè)置的主控制器、第一配電板、交流斷路器、第二配電板和交流濾波器，交流接觸器與交流濾波器連接，交流濾波器與交流斷路器連接；功率柜，用于將光伏電池產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器后進(jìn)入功率組件逆變成交流電；交流柜，用于將功率柜逆變的交流電并入電網(wǎng)，整個方案作為一個完整的技術(shù)方案，通過將功率柜以及交流柜里面的各部件進(jìn)行合理優(yōu)化布局，使整個光伏并網(wǎng)逆變器的功率單元具有結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高的特點(diǎn)，使得絕大部分易損部件能夠從功率柜的前門實(shí)現(xiàn)維護(hù)，進(jìn)而使整個安裝和維護(hù)變得更加方便，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；统杀旧a(chǎn)效益，通過將直流斷路器直接集成到功率單元中，不僅縮減了整個光伏并網(wǎng)逆變器的體積和成本，并且使得光伏并網(wǎng)逆變器具有易維護(hù)、易維修、通用性強(qiáng)、容量可擴(kuò)展性強(qiáng)、規(guī)?；杀镜偷奶攸c(diǎn)。

二、本實(shí)用新型，功率組件，用于將直流電逆變成交流電，通過將來自光伏電池的直流電逆變成基波為正弦波的交流電，為后續(xù)并網(wǎng)提供交流電；直流斷路器，用于直流進(jìn)線保護(hù)，當(dāng)直流輸入發(fā)生過流時通過直流斷路器斷開直流電就能夠有效保護(hù)光伏并網(wǎng)逆變器。

三、本實(shí)用新型，LC濾波電路，用于濾除交流諧波，通過將功率組件逆變出的交流電中的大部分諧波濾除掉，能夠有效降低諧波對電網(wǎng)的影響；交流接觸器，用于將功率單元接入電網(wǎng)，避免造成電網(wǎng)電壓的波動，通過交流接觸器就能夠?qū)⑦\(yùn)行穩(wěn)定的交流電并入電網(wǎng)，保證并網(wǎng)后的電網(wǎng)質(zhì)量。

四、本實(shí)用新型，主控制器，用于接收上位機(jī)指令，采集直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、交流斷路器和直流斷路器的數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及上位機(jī)給出的指令發(fā)出驅(qū)動脈沖控制功率單元工作，使直流電逆變成交流電并入電網(wǎng)；交流斷路器，用于交流輸出保護(hù)，當(dāng)交流輸出發(fā)生過流時通過交流斷路器斷開交流電就能夠保護(hù)光伏并網(wǎng)逆變器；交流濾波器，用于濾除交流諧波，通過濾除功率組件產(chǎn)生的噪聲和高頻諧波，能夠提高并網(wǎng)交流電的電磁兼容性。

五、本實(shí)用新型，還包括不間斷電源，不間斷電源設(shè)置在第一配電板和交流斷路器之間，不間斷電源，用于外部AC220V供電故障時為主控制器提供電源，避免突然掉電對主控制器造成損害，從而保障整個光伏并網(wǎng)逆變器的工作穩(wěn)定性。

六、本實(shí)用新型，LC濾波電路包括三相交流電抗器和交流濾波電容，三相交流電抗器一端每兩相之間連接所述交流濾波電容，能夠?qū)﹄娐分械母叽沃C波進(jìn)行有效過濾，避免造成電網(wǎng)電壓的波動，能夠進(jìn)一步保障并入電網(wǎng)的質(zhì)量。

七、本實(shí)用新型，交流濾波器為交流EMC濾波器，采用特定的交流EMC濾波器，能夠有效消除電磁干擾，使整個光伏并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行更加穩(wěn)定。

附圖說明

下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的具體說明，其中：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的電氣原理示意圖；

圖中標(biāo)記：1、交流柜，2、功率柜，3、功率組件，4、直流斷路器，5、交流接觸器，6、LC濾波電路，7、主控制器，8、第一配電板，9、交流斷路器，10、第二配電板，11、交流濾波器，12、光伏電池，13、不間斷電源，14、三相交流電抗器，15、交流濾波電容。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見圖1-圖3，一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括交流柜1和功率柜2，功率柜2內(nèi)設(shè)置有一個功率單元，所述功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件3、直流斷路器4、交流接觸器5和LC濾波電路6，所述直流斷路器4與功率組件3連接，功率組件3與LC濾波電路6的輸入端連接，LC濾波電路6的輸出端與交流接觸器5連接；所述交流柜1包括自上而下依次設(shè)置的主控制器7、第一配電板8、交流斷路器9、第二配電板10和交流濾波器11，所述交流接觸器5與交流濾波器11連接，交流濾波器11與交流斷路器9連接；所述功率柜2，用于將光伏電池12產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器4后進(jìn)入功率組件3逆變成交流電；所述交流柜1，用于將功率柜2逆變的交流電并入電網(wǎng)。

本實(shí)施例為最基本的實(shí)施方式，功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件、直流斷路器、交流接觸器和LC濾波電路，直流斷路器與功率組件連接，功率組件與LC濾波電路的輸入端連接，LC濾波電路的輸出端與交流接觸器連接；通過將直流斷路器直接集成到功率柜的功率單元中，較現(xiàn)有技術(shù)單獨(dú)配置直流輸入配電柜而言，能夠?qū)⒐β蕟卧M(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，將功率單元集中設(shè)置在一個功率柜里面，使得整個光伏并網(wǎng)逆變器只需通過增減模塊化的功率柜就能夠增加功率等級，擴(kuò)容相當(dāng)方便，能夠達(dá)到50kW-1MW寬范圍的功率配置效果，由于功率單元能夠進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化與通用性好，有利于批量化生產(chǎn)；交流柜包括自上而下依次設(shè)置的主控制器、第一配電板、交流斷路器、第二配電板和交流濾波器，交流接觸器與交流濾波器連接，交流濾波器與交流斷路器連接；功率柜，用于將光伏電池產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器后進(jìn)入功率組件逆變成交流電；交流柜，用于將功率柜逆變的交流電并入電網(wǎng)，整個方案作為一個完整的技術(shù)方案，通過將功率柜以及交流柜里面的各部件進(jìn)行合理優(yōu)化布局，使整個光伏并網(wǎng)逆變器的功率單元具有結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高的特點(diǎn)，使得絕大部分易損部件能夠從功率柜的前門實(shí)現(xiàn)維護(hù)，進(jìn)而使整個安裝和維護(hù)變得更加方便，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；统杀旧a(chǎn)效益，通過將直流斷路器直接集成到功率單元中，不僅縮減了整個光伏并網(wǎng)逆變器的體積和成本，并且使得光伏并網(wǎng)逆變器具有易維護(hù)、易維修、通用性強(qiáng)、容量可擴(kuò)展性強(qiáng)、規(guī)?；杀镜偷奶攸c(diǎn)。

實(shí)施例2

參見圖1-圖3，一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括交流柜1和功率柜2，功率柜2內(nèi)設(shè)置有一個功率單元，所述功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件3、直流斷路器4、交流接觸器5和LC濾波電路6，所述直流斷路器4與功率組件3連接，功率組件3與LC濾波電路6的輸入端連接，LC濾波電路6的輸出端與交流接觸器5連接；所述交流柜1包括自上而下依次設(shè)置的主控制器7、第一配電板8、交流斷路器9、第二配電板10和交流濾波器11，所述交流接觸器5與交流濾波器11連接，交流濾波器11與交流斷路器9連接；所述功率柜2，用于將光伏電池12產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器4后進(jìn)入功率組件3逆變成交流電；所述交流柜1，用于將功率柜2逆變的交流電并入電網(wǎng)。

所述功率組件3，用于將直流電逆變成交流電，直流斷路器4，用于直流進(jìn)線保護(hù)。

所述LC濾波電路6，用于濾除交流諧波，交流接觸器5，用于將功率單元接入電網(wǎng)。

所述主控制器7，用于接收上位機(jī)指令，采集直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、交流斷路器9和直流斷路器4的數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及上位機(jī)給出的指令發(fā)出驅(qū)動脈沖控制功率單元工作，使直流電逆變成交流電并入電網(wǎng)，交流斷路器9，用于交流輸出保護(hù)，交流濾波器11，用于濾除交流諧波。

本實(shí)施例為一較佳實(shí)施方式，功率組件，用于將直流電逆變成交流電，通過將來自光伏電池的直流電逆變成基波為正弦波的交流電，為后續(xù)并網(wǎng)提供交流電；直流斷路器，用于直流進(jìn)線保護(hù)，當(dāng)直流輸入發(fā)生過流時通過直流斷路器斷開直流電就能夠有效保護(hù)光伏并網(wǎng)逆變器。

LC濾波電路，用于濾除交流諧波，通過將功率組件逆變出的交流電中的大部分諧波濾除掉，能夠有效降低諧波對電網(wǎng)的影響；交流接觸器，用于將功率單元接入電網(wǎng)，避免造成電網(wǎng)電壓的波動，通過交流接觸器就能夠?qū)⑦\(yùn)行穩(wěn)定的交流電并入電網(wǎng)，保證并網(wǎng)后的電網(wǎng)質(zhì)量。

主控制器，用于接收上位機(jī)指令，采集直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、交流斷路器和直流斷路器的數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及上位機(jī)給出的指令發(fā)出驅(qū)動脈沖控制功率單元工作，使直流電逆變成交流電并入電網(wǎng)；交流斷路器，用于交流輸出保護(hù)，當(dāng)交流輸出發(fā)生過流時通過交流斷路器斷開交流電就能夠保護(hù)光伏并網(wǎng)逆變器；交流濾波器，用于濾除交流諧波，通過濾除功率組件產(chǎn)生的噪聲和高頻諧波，能夠提高并網(wǎng)交流電的電磁兼容性。

實(shí)施例3

參見圖1-圖3，一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括交流柜1和功率柜2，功率柜2內(nèi)設(shè)置有一個功率單元，所述功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件3、直流斷路器4、交流接觸器5和LC濾波電路6，所述直流斷路器4與功率組件3連接，功率組件3與LC濾波電路6的輸入端連接，LC濾波電路6的輸出端與交流接觸器5連接；所述交流柜1包括自上而下依次設(shè)置的主控制器7、第一配電板8、交流斷路器9、第二配電板10和交流濾波器11，所述交流接觸器5與交流濾波器11連接，交流濾波器11與交流斷路器9連接；所述功率柜2，用于將光伏電池12產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器4后進(jìn)入功率組件3逆變成交流電；所述交流柜1，用于將功率柜2逆變的交流電并入電網(wǎng)。

所述功率組件3，用于將直流電逆變成交流電，直流斷路器4，用于直流進(jìn)線保護(hù)。

所述LC濾波電路6，用于濾除交流諧波，交流接觸器5，用于將功率單元接入電網(wǎng)。

所述主控制器7，用于接收上位機(jī)指令，采集直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、交流斷路器9和直流斷路器4的數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及上位機(jī)給出的指令發(fā)出驅(qū)動脈沖控制功率單元工作，使直流電逆變成交流電并入電網(wǎng)，交流斷路器9，用于交流輸出保護(hù)，交流濾波器11，用于濾除交流諧波。

還包括不間斷電源13，不間斷電源13設(shè)置在第一配電板8和交流斷路器9之間，不間斷電源13，用于外部AC220V供電故障時為主控制器7提供電源。

本實(shí)施例為又一較佳實(shí)施方式，還包括不間斷電源，不間斷電源設(shè)置在第一配電板和交流斷路器之間，不間斷電源，用于外部AC220V供電故障時為主控制器提供電源，避免突然掉電對主控制器造成損害，從而保障整個光伏并網(wǎng)逆變器的工作穩(wěn)定性。

實(shí)施例4

參見圖1-圖3，一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括交流柜1和功率柜2，功率柜2內(nèi)設(shè)置有一個功率單元，所述功率單元包括自上而下依次設(shè)置的功率組件3、直流斷路器4、交流接觸器5和LC濾波電路6，所述直流斷路器4與功率組件3連接，功率組件3與LC濾波電路6的輸入端連接，LC濾波電路6的輸出端與交流接觸器5連接；所述交流柜1包括自上而下依次設(shè)置的主控制器7、第一配電板8、交流斷路器9、第二配電板10和交流濾波器11，所述交流接觸器5與交流濾波器11連接，交流濾波器11與交流斷路器9連接；所述功率柜2，用于將光伏電池12產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器4后進(jìn)入功率組件3逆變成交流電；所述交流柜1，用于將功率柜2逆變的交流電并入電網(wǎng)。

所述功率組件3，用于將直流電逆變成交流電，直流斷路器4，用于直流進(jìn)線保護(hù)。

所述LC濾波電路6，用于濾除交流諧波，交流接觸器5，用于將功率單元接入電網(wǎng)。

所述主控制器7，用于接收上位機(jī)指令，采集直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、交流斷路器9和直流斷路器4的數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)及上位機(jī)給出的指令發(fā)出驅(qū)動脈沖控制功率單元工作，使直流電逆變成交流電并入電網(wǎng)，交流斷路器9，用于交流輸出保護(hù)，交流濾波器11，用于濾除交流諧波。

還包括不間斷電源13，不間斷電源13設(shè)置在第一配電板8和交流斷路器9之間，不間斷電源13，用于外部AC220V供電故障時為主控制器7提供電源。

所述LC濾波電路6包括三相交流電抗器14和交流濾波電容15，三相交流電抗器14一端每兩相之間連接所述交流濾波電容15。

所述交流濾波器11為交流EMC濾波器。

本實(shí)施例為最佳實(shí)施方式，工作時，光伏電池產(chǎn)生的直流電經(jīng)直流斷路器后進(jìn)入功率組件, 功率組件將直流電逆變成基波為正弦波的交流脈沖信號, 逆變后基波為正弦波的交流脈沖信號經(jīng)LC濾波電路濾除諧波變成近似正弦的交流電，該近似正弦的交流電再經(jīng)交流接觸器進(jìn)入交流柜的交流濾波器中，交流濾波器再次濾波后進(jìn)入交流斷路器，最后得到的交流電經(jīng)過交流斷路器輸出并入電網(wǎng)。

LC濾波電路包括三相交流電抗器和交流濾波電容，三相交流電抗器一端每兩相之間連接所述交流濾波電容，能夠?qū)﹄娐分械母叽沃C波進(jìn)行有效過濾，避免造成電網(wǎng)電壓的波動，能夠進(jìn)一步保障并入電網(wǎng)的質(zhì)量。

交流濾波器為交流EMC濾波器，采用特定的交流EMC濾波器，能夠有效消除電磁干擾，使整個光伏并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行更加穩(wěn)定。