用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器制造技术

本发明专利技术涉及一种用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，包括太阳能电池板、直流变换电路、输入工频变压器、逆变电路、输出工频隔离变压器和防雷SPD，输入工频变压器和输出工频隔离变压器的二抽头分别连接第一、第二抽头分接控制开关，两抽头分接控制开关的控制信号输入端均连接在比较控制电路的输出端口上，比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，电压幅度相位监测电路的输入端口连接在输出工频隔离变压器的初级端上，防雷SPD并联在输出工频隔离变压器的次级端上。本发明专利技术通过自动改变输入工频电压或输出的交流电压，在超低电网电压时对电网充电，采用内部电路和外界电网的电气全隔离保护，保证雷雨期间也不间断工作。

Grid connected photovoltaic AC voltage stabilizer with photovoltaic power active compensation

The invention relates to a grid-connected photovoltaic AC regulator with active photovoltaic energy supplement, which includes solar panels, DC converter circuit, input power frequency transformer, inverter circuit, output power frequency isolation transformer and lightning protection SPD. The two taps of input power frequency transformer and output power frequency isolation transformer are connected to the first and second respectively. The control signal input of tap tap control switch and two tap tap control switch are connected to the output port of the comparative control circuit. The input end of the comparative control circuit is connected to the output port of a voltage amplitude and phase monitoring circuit. The input port of the voltage amplitude and phase monitoring circuit is connected to the output power frequency isolation transformer. On the primary end, the lightning protection SPD is connected to the secondary end of the output frequency isolation transformer. By automatically changing the input power frequency voltage or the output AC voltage, the invention charges the power grid at ultra-low power grid voltage, and adopts the electrical isolation protection of the internal circuit and the external power grid to ensure the continuous operation during thunderstorm.

【技术实现步骤摘要】
用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器
本专利技术涉及一种并网用光伏补能交流稳压器，尤其是在超低电网电压的情况下能正常跟随电网补能工作的光伏交流稳压器。
技术介绍
电网电压变动是一种很正常的供电现象。引起电网电压变动有多种原因，比较明显的原因有供电系统发电能力的变化、电网用电负载的变化等，还有一种隐蔽性很深的原因，就是工作环境温度变化引起的供电系统设备损耗（配电变压器铜损）和线路损耗（线路铜损）的变化。当发电能力下降，负载过重，或在某个时间段内市电电网随环境温度升高铜损增加，就会发生电网电压过低的情况，此时对一些电网后端的用户就不能正常用电，于是这些用户就使用交流稳压器来提升用电电压，交流稳压器通过降低输入阻抗和增加分流电流的方式来工作，在电网上获取较大的输入功率，从而提升输出电压，这种稳压器是一种损耗型设备，加重电网的负载和线路损耗，对电网来说是有害的，使用过多就会失去稳压功能和影响其它电网用户的正常供电。为保障电网用户电压的正常稳定，对电网系统来说，最基本的做法是加大基础发电能力，合理调度供电功率，调配电网负载（拉闸限电），这就要求供电系统要有系统化的基电、腰电和峰电的基础设施建设，弥补供电能力使之满足其与用户负载变化的平衡要求，这两种变化属于可控因素，电网系统能够采用调配和拉闸来满足这种粗放式电压稳定的要求。对于上述工作环境温度变化引起供电系统设备损耗和线路损耗的变化，进而导致电网电压过低的情况，由于供电网络环境温度的变化较为随机，电网用户的供电电压因环境温度引起的变化时间是一个叠加的高峰时间，很难通过调配和拉闸得以解决。一般来说，太阳温度越高，供电系统环境温度越高，线路损耗越大，终端用户的供电电压越低。从现有行业标准中的规定可以看出，并网光伏逆变器的国家标准（CNCA/CTS0004:2009）规定：（1）正常使用的电网条件：交流输出端口20kV及以下三相电压的允许偏差为额定电压的10%，220V单相电压的允许偏差为额定电压的+10%、-15%；其他情况电网电压允许偏差应符合GB/T12325的规定。（2）工作电压：对电网电压，在单相电压（220V）偏差为额定电压的+10%、-15%范围内，三相电压（380V）偏差为额定电压的10%范围内，逆变器应正常工作。对其他输出，则其应在GB/T12325中对应的电网电压等级允许的电压偏差范围内正常工作。当逆变器交流输出端电压超出此电压范围时，逆变器应停止向电网供电，同时发出警示信号。对异常电压的反应，逆变器应满足要求，在电网电压恢复到允许运行的电压范围时逆变器能重新启动运行。此要求适用于多相系统中的任何一相。可见，出于对并网光伏逆变器自身安全的考虑，上述标准限定了并网光伏逆变器适用的电网电压的变化范围，大大局限了光伏逆变器的推广使用。一般在太阳能输出功率最大时，电网线路损耗也处于最大值，此时电网低压端末端线路的绝大部分供电电压都是超出-15%要求的，而此时并网光伏逆变器却不能正常工作，因此失去了最佳的光伏电补能稳定电网电压的作用。另外，雷击是一大自然灾害，太阳能发电是一笔不小的投资，没有可靠的防雷技术和措施，对这个投入就不能发挥很好的作用。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，其对电网电压低于额定电压15%的范围以外的情况下能正常跟随，能对电网电能利用太阳能发电进行补充电能，起到电网补峰的作用。本专利技术的主要技术方案有：一种用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，包括依次连接的太阳能电池板和主变换电路，所述主变换电路包括依次连接的DC/DC变换电路、输入工频变压器、DC/AC变换电路和输出工频隔离变压器，所述输出工频隔离变压器的次级端构成为该并网光伏交流稳压器的输出端，其它内部电路全部设置在输出工频变压器的初级侧，所述主变换电路采用如下任意一种设置方式：（1）所述输入工频变压器设有多个输出抽头，该多个输出抽头经第一抽头分接控制开关连接到所述DC/DC变换电路，所述第一抽头分接控制开关的控制信号输入端连接在一电压幅度监测和比较控制电路的内设的比较控制电路的输出端口上，所述电压幅度监测和比较控制电路的内设的电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器的初级的两端上；（2）所述输出工频隔离变压器设有多个输入抽头，该多个输入抽头经第二抽头分接控制开关连接到所述DC/DC变换电路，所述第二抽头分接控制开关的控制信号输入端连接在一电压幅度监测和比较控制电路的内设的比较控制电路的输出端口上，所述电压幅度监测和比较控制电路的内设的电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器的初级接入线圈匝数最多的抽头所对应的两端上；（3）所述输入工频变压器设有多个输出抽头，同时所述输出工频隔离变压器设有多个输入抽头，该多个输出抽头和多个输入抽头分别经第一抽头分接控制开关和第二抽头分接控制开关连接到所述DC/DC变换电路，所述第一抽头分接控制开关和第二抽头分接控制开关的控制信号输入端分别连接在一电压幅度监测和比较控制电路的内设的比较控制电路的相应输出端口上，所述电压幅度监测和比较控制电路内设的电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器的初级接入线圈匝数最多的抽头所对应的两端上。作为优选的技术方案，对于上述主变换电路的任意一种设置方式，当涉及到所述输入工频变压器（B）设有多个输出抽头的，其设有二输出抽头，当涉及到所述输出工频隔离变压器（T）设有多个输入抽头的，其设有二输入抽头。这种情况下，当所述主变换电路采用设置方式（1）时，所述电压幅度监测和比较控制电路自动检测电网的工作电压和相位，当电网的工作电压低于额定电压不超过15%时，所述第一抽头分接控制开关控制所述输入工频变压器的较低电压抽头连通、较高电压抽头断开；当电网的工作电压低于额定电压超过15%时，所述第一抽头分接控制开关控制所述输入工频变压器的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开。当所述主变换电路采用设置方式（2）时，所述电压幅度监测和比较控制电路自动检测电网的工作电压和相位，当电网的工作电压低于额定电压不超过15%时，所述第二抽头分接控制开关控制所述输出工频隔离变压器的较低电压抽头连通、较高电压抽头断开；当电网的工作电压低于额定电压超过15%时，所述第二抽头分接控制开关控制所述输出工频隔离变压器的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开。当所述主变换电路采用设置方式（3）时，所述电压幅度监测和比较控制电路自动检测电网的工作电压，当电网的工作电压低于额定电压的幅度较小时，所述第一抽头分接控制开关K1控制所述输入工频变压器B的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开，或者，所述第二抽头分接控制开关控制所述输出工频隔离变压器的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开；当电网的工作电压低于额定电压的幅度较大时，所述第一抽头分接控制开关先控制所述输入工频升变压器的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开，然后所述第二抽头分接控制开关控制所述输出工频隔离变压器的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开。上述较低电压抽头、较高电压抽头分别是指将某抽头接入电路时所获得的相应变压器的次级输出电压相比将其他抽头接入电路时较低、较高的抽头。作为进一步优选的技术方案，当电网的工作电压低于额定电压超过15%、不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，其特征在于：包括依次连接的太阳能电池板和主变换电路，所述主变换电路包括依次连接的DC/DC变换电路、输入工频变压器（B）、DC/AC变换电路和输出工频隔离变压器（T），所述输出工频隔离变压器的次级端构成为该并网光伏交流稳压器的输出端，所述主变换电路采用如下任意一种设置方式：（1）所述输入工频变压器（B）设有多个输出抽头，该多个输出抽头经第一抽头分接控制开关（K1）连接到所述DC/DC变换电路，所述第一抽头分接控制开关（K1）的控制信号输入端连接在一比较控制电路的输出端口上，所述比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，所述电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述工频隔离变压器（T）的初级的两端上；（2）所述输出工频隔离变压器（T）设有多个输入抽头，该多个输入抽头经第二抽头分接控制开关（K2）连接到所述DC/DC变换电路，所述第二抽头分接控制开关（K2）的控制信号输入端连接在一比较控制电路的输出端口上，所述比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，所述电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器（T）的初级接入线圈匝数最多的抽头所对应的两端上；（3）所述输入工频变压器（B）设有多个输出抽头，同时所述输出工频隔离变压器（T）设有多个输入抽头，该多个输出抽头和多个输入抽头分别经第一抽头分接控制开关（K1）和第二抽头分接控制开关（K2）连接到所述DC/DC变换电路，所述第一抽头分接控制开关（K1）和第二抽头分接控制开关（K2）的控制信号输入端分别连接在一比较控制电路的相应输出端口上，所述比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，所述电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器（T）的初级接入线圈匝数最多的抽头所对应的两端上。...

【技术特征摘要】
1.一种用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，其特征在于：包括依次连接的太阳能电池板和主变换电路，所述主变换电路包括依次连接的DC/DC变换电路、输入工频变压器（B）、DC/AC变换电路和输出工频隔离变压器（T），所述输出工频隔离变压器的次级端构成为该并网光伏交流稳压器的输出端，所述主变换电路采用如下任意一种设置方式：（1）所述输入工频变压器（B）设有多个输出抽头，该多个输出抽头经第一抽头分接控制开关（K1）连接到所述DC/DC变换电路，所述第一抽头分接控制开关（K1）的控制信号输入端连接在一比较控制电路的输出端口上，所述比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，所述电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述工频隔离变压器（T）的初级的两端上；（2）所述输出工频隔离变压器（T）设有多个输入抽头，该多个输入抽头经第二抽头分接控制开关（K2）连接到所述DC/DC变换电路，所述第二抽头分接控制开关（K2）的控制信号输入端连接在一比较控制电路的输出端口上，所述比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，所述电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器（T）的初级接入线圈匝数最多的抽头所对应的两端上；（3）所述输入工频变压器（B）设有多个输出抽头，同时所述输出工频隔离变压器（T）设有多个输入抽头，该多个输出抽头和多个输入抽头分别经第一抽头分接控制开关（K1）和第二抽头分接控制开关（K2）连接到所述DC/DC变换电路，所述第一抽头分接控制开关（K1）和第二抽头分接控制开关（K2）的控制信号输入端分别连接在一比较控制电路的相应输出端口上，所述比较控制电路的输入端连接一电压幅度相位监测电路的输出端，所述电压幅度相位监测电路的输入端口连接在所述输出工频隔离变压器（T）的初级接入线圈匝数最多的抽头所对应的两端上。2.如权利要求1所述的用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，其特征在于：对于所述主变换电路的任意一种设置方式，当涉及到所述输入工频变压器（B）设有多个输出抽头的，其设有二输出抽头，当涉及到所述输出工频隔离变压器（T）设有多个输入抽头的，其设有二输入抽头。3.如权利要求2所述的用光伏电主动补能的并网光伏交流稳压器，其特征在于：当所述主变换电路采用设置方式（1）时，所述电压幅度相位监测电路自动检测电网的工作电压，当所述比较控制电路判断出电网的工作电压低于额定电压不超过15%时，所述第一抽头分接控制开关（K1）控制所述输入工频变压器（B）次级的较低电压抽头连通、较高电压抽头断开；当所述比较控制电路判断出电网的工作电压低于额定电压超过15%时，所述第一抽头分接控制开关（K1）控制所述输入工频变压器（B）的较高电压抽头连通、较低电压抽头断开。4.如权利要求2所述的用光伏电主动补能的并网光...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶林，
申请(专利权)人：桐庐峰云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33