一种光伏并网发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏并网发电系统，该系统包括若干个光伏电池阵列、若干个分别与若干光伏电池阵列一一对应连接的最大功率点跟踪装置、汇流单元以及并网逆变器，其中，并网逆变器包括依次电性连接的斩波器组件单元以及逆变单元；斩波器组件单元包括串联连接在并网逆变器的直流母线之间的第一开关管以及耗能电阻；并网逆变器还包括一逆变器控制单元。实施本实用新型专利技术的有益效果是，在电网发生低压穿越或高压穿越等故障而引起直流母线电压升高时，控制斩波器组件单元中的第一开关管导通，通过耗能电阻泄放，从而降低直流母线电压，使直流母线电压快速恢复正常，保证了整个光伏并网发电系统的可靠运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏发电系统领域，更具体地说，涉及一种光伏并网发电系统。
技术介绍
为了提升光伏发电系统的效率，出现一种如图1所示的光伏并网发电系统，每个光伏电池阵列支路都串联一个最大功率点跟踪（MPPT）装置，该装置中包含DC/DC升压电路。最大功率点跟踪（MPPT）装置跟随发电组件分散安装到不同的位置，多个MPPT装置的输出经过长距离的电缆或者汇流排汇合后送到并网逆变器的直流输入，再通过并网逆变器并入电网输出功率。由于最大功率点跟踪（MPPT）装置中包含DC/DC升压电路，光伏电池阵列输出的工作电压被升高后送到并网逆变器的直流输入电压，从而使得并网逆变器可以输出较高的交流电压进行并网，其输出电流也得以大大降低。因此降低了并网逆变器的成本，而且输出电流减小后，铜排及电缆的线损也大大降低。另外，采用图1所示的发电系统后,对于每500kW包含有多组MPPT跟踪点，可以减少光伏电池组件的差异或者环境的差异导致的发电量损失。但是，对于图1所示的光伏并网发电系统，并网逆变器直流侧的工作电压较高，一旦发生电网电压的低压穿越或者高压穿越时，较易导致产生直流母线的过压保护，从而影响整个光伏发电系统的可靠性。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述一旦发生电网低压穿越或者高压穿越等故障导致并网逆变器直流母线电压过高而易发生直流母线过压保护，从而影响整个光伏并网发电系统可靠性的缺陷，提供一种光伏并网发电系统，包括若干个光伏电池阵列、若干个分别与所述若干光伏电池阵列一一对应连接的最大功率点跟踪装置、汇流单元以及并网逆变器；所述若干个最大功率点跟踪装置中的每一个均与所述汇流单元连接，所述汇流单元与所述并网逆变器连接，所述汇流单元用于将多路直流电汇集成一路直流电输出，再通过所述并网逆变器将直流电逆变为交流电后输入到电网中；其中，所述并网逆变器包括依次电性连接的斩波器组件单元以及逆变单元；所述斩波器组件单元包括串联连接在所述并网逆变器的直流母线之间的第一开关管以及耗能电阻；所述并网逆变器还包括一逆变器控制单元，所述逆变器控制单元用于采样所述并网逆变器的直流母线电压，并在所述直流母线电压高于第一预设电压时、控制所述第一开关管导通以及在所述逆变器的直流母线电压低于第二预设电压时、控制所述第一开关管关断。在上述光伏并网发电系统中，所述逆变器控制单元包括第一控制子单元、第二控制子单元，其中：所述第一控制子用于在所述第一开关管导通且所述电网发生低压穿越时，控制所述逆变单元为所述电网提供容性无功支持；所述第二控制子单元用于在所述第一开关管导通且所述电网发生高压穿越时，控制所述逆变单元为所述电网提供感性无功支持。在上述光伏并网发电系统中，所述逆变器控制单元包括第三控制子单元，所述第三控制子单元用于对直流母线电压进行闭环控制以使直流母线电压稳定在第三预设电压。在上述光伏并网发电系统中，所述斩波器组件单元还包括与所述耗能电阻并联连接的第二开关管。在上述光伏并网发电系统中，所述第一开关管包括IGBT、晶闸管、MOS管；所述第二开关管包括带续流二极管的IGBT、带续流二极管的MOS管、二极管。在上述光伏并网发电系统中，所述逆变单元为三相全桥电路。在上述光伏并网发电系统中，所述并网逆变器还包括与所述逆变单元连接的滤波单元，所述滤波单元为LC滤波单元。在上述光伏并网发电系统中，所述最大功率跟踪装置包括一Boost升压电路。实施本技术的光伏并网发电系统，具有以下有益效果：在光伏并网发电系统中的逆变器直流侧增加斩波器组件单元，使得在并网逆变器的直流母线电压高于第一预设电压时，通过逆变器控制单元控制斩波器组件单元中的第一开关管导通，直流母线上的能量通过耗能电阻泄放，从而降低直流母线电压。而在直流母线电压低于第二预设电压时，逆变器控制单元控制第一开关管关断。当电网发生低压或高压穿越等故障导致直流母线电压升高时，第一开关管导通，逆变器控制单元可对电网电压进行支撑（电网发生低压穿越）或者消弱（电网发生高压穿越）来降低直流母线电压。因此在电网发生低压穿越或者高压穿越等故障时能快速稳定直流母线电压，保证了光伏发电系统的可靠运行，充分发挥了光伏并网发电的优势和潜能。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是现有的光伏并网发电系统结构图；图2是本技术实施例的光伏并网发电系统结构图；图3是图2中并网逆变器第一实施例的结构图；图4是图2中并网逆变器第二实施例的结构图；图5是图2中最大功率点跟踪装置的结构图；图6是本技术实施例的光伏并网发电控制流程图；具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图2所示，本技术实施例的光伏并网发电系统包括若干个光伏电池阵列201、若干个分别与若干光伏电池阵列一一对应连接的最大功率点跟踪装置202、汇流单元203以及并网逆变器204；光伏电池阵列201是由多个光伏电池组成的阵列，也可是多个光伏电池阵列组成的，在此不作限制。若干个最大功率点跟踪装置中的每一个均与汇流单元203连接；汇流单元203与并网逆变器204连接，汇流单元203用于将多路直流电汇集成一路直流电输出，再通过并网逆变器204将直流电逆变为交流电后输入到电网中。图3为图2中并网逆变器的具体结构图，包括依次电性连接的斩波器组件单元2041、逆变单元2042以及滤波单元2043；其中，斩波器组件单元2041包括串联连接在并网逆变器直流母线（正直流母线2044和负直流母线2045）之间的开关管Q1及耗能电阻R。该并网逆变器还包括一逆变器控制单元（图未示）。相对现有光伏并网发电系统，本技术实施例在并网逆变器直流侧增加一斩波器组件单元2041。本技术实施例中，逆变器控制单元采样直流母线电压，一般地通过逆变器控制单元对直流母线电压进行闭环控制使其稳定在第三预设电压，具体地，逆变器控制单元可通过控制逆变单元2042的开关管来实现。当电网电压发生低压穿越或者高压穿越等故障时，会引起直流母线电压波动而超过第一预设电压，此时逆变器控制单元控制斩波器组件单元内的开关管Q1导通，直流母线上的能量通过耗能电阻R进行泄放，防止直流母线电压进一步升高。之后，若直流母线电压低于第二预设电压，则逆变器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏并网发电系统，其特征在于，包括若干个光伏电池阵列、若干个分别与所述若干光伏电池阵列一一对应连接的最大功率点跟踪装置、汇流单元以及并网逆变器；所述若干个最大功率点跟踪装置中的每一个均与所述汇流单元连接，所述汇流单元与所述并网逆变器连接，所述汇流单元用于将多路直流电汇集成一路直流电输出，再通过所述并网逆变器将直流电逆变为交流电后输入到电网中；其中，所述并网逆变器包括依次电性连接的斩波器组件单元以及逆变单元；所述斩波器组件单元包括串联连接在所述并网逆变器的直流母线之间的第一开关管以及耗能电阻；所述并网逆变器还包括一逆变器控制单元，所述逆变器控制单元用于采样所述并网逆变器的直流母线电压，并在所述直流母线电压高于第一预设电压时、控制所述第一开关管导通以及在所述逆变器的直流母线电压低于第二预设电压时、控制所述第一开关管关断。

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网发电系统，其特征在于，包括若干个光伏电池阵列、若
干个分别与所述若干光伏电池阵列一一对应连接的最大功率点跟踪装置、汇
流单元以及并网逆变器；所述若干个最大功率点跟踪装置中的每一个均与所
述汇流单元连接，所述汇流单元与所述并网逆变器连接，所述汇流单元用于
将多路直流电汇集成一路直流电输出，再通过所述并网逆变器将直流电逆变
为交流电后输入到电网中；
其中，所述并网逆变器包括依次电性连接的斩波器组件单元以及逆变单
元；所述斩波器组件单元包括串联连接在所述并网逆变器的直流母线之间的
第一开关管以及耗能电阻；
所述并网逆变器还包括一逆变器控制单元，所述逆变器控制单元用于采
样所述并网逆变器的直流母线电压，并在所述直流母线电压高于第一预设电
压时、控制所述第一开关管导通以及在所述逆变器的直流母线电压低于第二
预设电压时、控制所述第一开关管关断。
2.根据权利要求1所述的光伏并网发电系统，其特征在于，所述逆变器
控制单元包括第一控制子单元、第二控制子单元，其中：
所述第一控制子单元用于在所述第一开关管导通且所述电网发生低压穿
越时，控制所述逆变单元为...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖安波，
申请(专利权)人：深圳市长昊机电有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44