太阳光能发电系统技术方案

本发明专利技术揭露一种太阳光能发电系统，其是由一太阳光能发电模组、一电容、一直流对交流电压转换器、一滤波器、一继电器、一PWM脉冲宽度调制控制器、一运算模组、一控制模组及一电网所组成，其中藉由控制模组追踪太阳光能发电模组的功率最大值，并侦测电网是否发生异常，最后利用PWM脉冲宽度调制控制器控制直流对交流电压转换器，将太阳光能发电模组的输出直流电转换成交流电，输出至电网。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种发电系统，特别是有关于一种太阳光能发电系统。
技术介绍
为因应节能减碳的趋势，全球积极推动绿色能源产业，并且由于全球暖化议题仍未有解决方案，加上近年来石化能源加速短缺，再生能源的发展成为目前各方积极研究的重点之一，其中，再生能源又以太阳光能发电的相关研究与应用较为普遍。并网型太阳光能发电系统主要分类为家用型及商用型，两者差异在于所需的功率不同，而发电系统较常发生的问题为出现电力干扰，例如:雷击、盐害类的天然灾害或外物碰触，造成发电系统不稳定导致电网的电压骤降，因而使得发电系统整体故障，造成客户端的不便，如客户端为大型生产线，其发电系统故障将影响生产线的停摆，造成客户端严重损失，为了解决电压骤降所造成的影响，各国的电网法规中订定一低电压穿透的法规，即当发生电压骤降时，发电端可向电网提供一定的虚功率直到电网恢复正常，而不因电压骤降使得发电端与电网切离造成莫大发电量损失。目前一般应用的发电系统在发电期间，将透过两阶段电压转换的方式将电力送至电网，意即将发电端先经过直流转直流的电压转换器进行第一阶段升压，接着，再将第一阶段升压后的直流电压输入至直流转交流的电压转换器进行第二阶段升压，然而，进行两阶段升压不仅耗能，同时因电压转换器数量的增加而增加整体发电系统的体积与成本。有鉴于此，本专利技术希望能够提出一种新的解决方案。
技术实现思路
为了解决先前技术所述的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种太阳光能发电系统，包括:一太阳光能发电模组，具有一输出端，其接收一太阳光能并将太阳光能转换为一直流电压，并产生一直流电流；一电容，其与太阳光能发电模组的输出端并联连接，接收直流电压后输出；一直流对交流电压转换器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端电性并联连接于电容，将直流电压转换为一交流电压，并产生一交流电流；一滤波器，具有一输入端与一输出端，输入端电性连接于直流对交流电压转换器的输出端，用以滤除交流电压与交流电流的噪声；一继电器，具有一输入端与一输出端，输入端电性连接于滤波器的输出端；一电网，具有一输入端与一输出端，输入端电性连接于继电器的输出端；一控制模组，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端电性连接于太阳光能发电模组的输出端，第二输入端电性连接于滤波器的输出端；一运算模组，具有一第一输入端、一第二输出端与一输出端，第一输入端电性连接于控制模组的输出端，第二输入端电性连接于滤波器的输出端；以及一 PWM脉冲宽度调制控制器,具有一输入端与一输出端，输入端电性连接于运算模组的输出端，输出端电性连接于直流对交流电压转换器的第二输入端；其中，控制模组的第一输入端接收自太阳光能发电模组输出的直流电压与直流电流，控制模组藉由直流电压与直流电流追踪太阳光能发电模组的一功率最大值并计算一最大功率点电压，控制模组的第二输入端接收滤波器的输出端输出的交流电流与交流电压及直流对交流电压转换器的一额定电流，控制模组藉由滤波器所输出的交流电压与交流电流计算直流对交流电压转换器输出的一第一实功率与一第一虚功率及电网的一电压相角，并且控制模组藉由滤波器所输出的交流电压与直流对交流电压转换器的额定电流计算电网的一第二实功率与一第二虚功率；其中，电网发生异常时，控制模组输出一输出讯号，并于比较第一实功率与第二实功率后输出一选择讯号，控制模组根据选择讯号与输出讯号输出一命令电流至运算模组的第一输入端，运算模组的第一输入端与第二输入端分别接收命令电流与滤波器的输出端输出的交流电流，并运算交流电流与命令电流之间的一误差及补偿误差，并输出一命令电压至PWM脉冲宽度调制控制器，PWM脉冲宽度调制控制器依据命令电压输出一 PffM脉冲宽度调制控制讯号，PffM脉冲宽度调制控制讯号控制输入电容的直流电压达到最大功率点电压与控制直流对交流电压转换器输出的交流电流达到电网所需的电流；以及其中，直流对交流电压转换器的个数为一。所述的太阳光能发电系统，其中控制模组包括:一最大功率追踪单元，其接收直流电压与直流电流后，追踪太阳光能发电模组的功率最大值并计算最大功率点电压；一第一加减器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端接收最大功率追踪单兀输出的最大功率点电压，第二输入端接收太阳光能发电模组输出的直流电压，第一加减器接收最大功率点电压与直流电压计算出一第一误差值，输出端输出第一误差值；一锁相回路装置，其接收滤波器的输出端输出的电压与电流，计算出第一实功率、第一虚功率及电网的电压相角；一低电压穿透控制装置，其接收第一实功率、滤波器输出的电压及直流对交流电压转换器的额定电流，计算电网的第二实功率与第二虚功率，且于电网发生异常时，输出输出讯号，并于比较第一实功率与第二实功率后，输出选择讯号；一第二加减器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端接收第二实功率，第二输入端接收第一实功率，第二加减器接收第二实功率与第一实功率后，计算一第二误差值，输出端输出第二误差值；一第一开关，其一端接收第一误差值，另一端接收第二误差值，第一开关根据选择讯号选择第一误差值与第二误差值其中之一输出；一第二开关，其一端为一零功率，另一端接收低电压穿透控制装置输出的第二虚功率，并根据输出讯号选择零功率与第二虚功率其中的一输出；一第三加减器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，其第一输入端接收锁相回路装置输出的第一虚功率，其第二输入端接收第二开关输出的零功率与第二虚功率其中之一，第三加减器接收第一虚功率及零功率与第二虚功率其中之一，并计算一第三误差值，输出端输出第三误差值；一智能型控制装置，接收第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一，进行第三误差值及第一误差值与第二误差值其中之一的补偿动作，并输出一交轴电流与一直轴电流；一电流保护装置，接收交轴电流与直轴电流，限制交轴电流与直轴电流电流大小，防止电流过大与电流过小；一坐标转换单元，接收经电流保护装置输出的交轴电流与直轴电流及锁相回路装置输出的电网的电压相角后，进行交轴电流、直轴电流及电压相角之间的坐标转换，并转换为命令电流输出至运算模组。所述的太阳光能发电系统，其中智能型控制装置为一类神经网路，类神经网路包含:一输入单元，用以接收第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一；一处理单元，接收由输入单元输出的第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一后，并即时将第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一转换为函数形式，并补偿第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一；以及一输出单元，接收由处理单元输出的经函数转换与补偿后的第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一，并将函数形式的第三误差值解析为直轴电流，以及将函数形式的第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一解析为交轴电流。所述的太阳光能发电系统，其中智能型控制装置为一模糊类神经网路，模糊类神经网路包含:一输入单元，用以接收第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一；一处理单元，接收由输入单元输出的第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二误差值其中之一后，并即时将第三误差值及第一开关输出的第一误差值与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳光能发电系统，其特征在于，包括:一太阳光能发电模组，具有一输出端，其接收一太阳光能并将该太阳光能转换为一直流电压，并产生一直流电流；一电容，其与该太阳光能发电模组的该输出端并联连接，接收该直流电压后输出；一直流对交流电压转换器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端电性并联连接于该电容，将该直流电压转换为一交流电压，并产生一交流电流；一滤波器，具有一输入端与一输出端，该输入端电性连接于该直流对交流电压转换器的该输出端，用以滤除该交流电压与该交流电流的噪声；一继电器，具有一输入端与一输出端，该输入端电性连接于该滤波器的该输出端；一电网，具有一输入端与一输出端，该输入端电性连接于该继电器的该输出端；一控制模组，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端电性连接于该太阳光能发电模组的该输出端，该第二输入端电性连接于该滤波器的该输出端；一运算模组，具有一第一输入端、一第二输出端与一输出端，该第一输入端电性连接于该控制模组的该输出端，该第二输入端电性连接于该滤波器的该输出端；以及一PWM脉冲宽度调制控制器，具有一输入端与一输出端，该输入端电性连接于该运算模组的该输出端，该输出端电性连接于该直流对交流电压转换器的该第二输入端；其中，该控制模组的该第一输入端接收自该太阳光能发电模组输出的该直流电压与该直流电流，该控制模组藉由该直流电压与该直流电流追踪该太阳光能发电模组的一功率最大值并计算一最大功率点电压，该控制模组的该第二输入端接收该滤波器的该输出端输出的该交流电流与该交流电压及该直流对交流电压转换器的一额定电流，该控制模组藉由该滤波器所输出的该交流电压与该交流电流计算该直流对交流电压转换器输出的一第一实功率与一第一虚功率及该电网的一电压相角，并且该控制模组藉由该滤波器所输出的该交流电压与该直流对交流电压转换器的该额定电流计算该电网的一第二实功率与一第二虚功率；其中，该电网发生异常时，该控制模组输出一输出讯号，并于比较该第一实功率与该第二实功率后输出一选择讯号，该控制模组根据该选择讯号与该输出讯号输出一命令电流至该运算模组的该第一输入端，该运算模组的该第一输入端与该第二输入端分别接收该命令电流与该滤波器的输出端输出的该交流电流，并运算该交流电流与该命令电流之间之一误差及补偿该误差，并输出一命令电压至该PWM脉冲宽度调制控制器，该PWM脉冲宽度调制控制器依据该命令电压输出一PWM脉冲宽度调制控制讯号，该PWM脉冲宽度调制控制讯号控制输入该电容的该直流电压达到该最大功率点电压与控制该直流对交流电压转换器输出的该交流电流达到该电网所需的电流；以及其中，该直流对交流电压转换器的个数为一。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林法正，吕光钦，李轩宇，
申请(专利权)人：中央大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71