用于可再生能源发电的并网逆变器及可再生能源发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于可再生能源发电的并网逆变器和可再生能源发电系统。所述并网逆变器包括二个或二个以上的逆变单元；每一所述逆变单元包括依次连接的直流输入模块、直流母线开关模块及功率模块；各所述逆变单元的直流输入模块并联，且各所述逆变单元的交流侧并联。本实用新型专利技术实施例的并网逆变器，解决现有一路直流输入逆变器在故障时发电效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可再生能源发电领域，尤其涉及一种用于可再生能源发电的并网逆变器及可再生能源发电系统。
技术介绍
并网逆变器一般分为光伏发电并网逆变器、风力发电并网逆变器和其他发电设备发电并网逆变器。以光伏发电并网逆变器为例进行说明。由于建筑的多样性，势必导致太阳能电池板安装的多样性，为了使太阳能的转换效率最高同时又兼顾建筑的外形美观，这就要求逆变器的多样化，来实现最佳方式的太阳能转换。现在世界上比较通行的太阳能逆变方式为：集中逆变器、组串逆变器，多组串逆变器和组件逆变。目前集中型光伏并网逆变器多为几十上百千瓦功率等级，这种大功率集中型光伏并网逆变器通过采用一路直流输入的形式，由于电池板之间的差异以及阴影遮挡、长期使用产生热斑等不良因素会严重影响电站发电量，针对大型地面电站，传统的一路直流输入逆变器在提高发电效率方面已很难再有相应突破。同时，一路直流输入逆变器在各单元，特别是是易损的功率模块短路时，逆变器整体停机，导致发电效率低下。因此，如何在保证大功率的前提下在故障时仍能保证发电效率是并网逆变器亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种用于可再生能源发电的并网逆变器及可再生能源发电系统，以解决现有一路直流输入逆变器在故障时发电效率低的问题。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：一种用于可再生能源发电的并网逆变器，包括二个或二个以上的逆变单元；每一所述逆变单元包括依次连接的直流输入模块、直流母线开关模块及功率模块；各所述逆变单元的直流输入模块并联，且各所述逆变单元的交流侧并联。优选地，所述直流母线开关模块包括二极管、熔断器、直流开关、<br/>串联的直流开关与二极管、或者串联的直流开关与熔断器。优选地，每一所述直流输入模块包括二组或二组以上的直流输入支路；每组所述直流输入支路包括一个正极输入支路及一个负极输入支路；同组的所述正极输入支路及负极输入支路的一端分别对应连接一路直流输入的正极及负极；每一所述直流输入模块的各正极输入支路的另一端汇流后连接直流正母线；每一所述直流输入模块的各负极输入支路的另一端汇流后连接直流负母线；所述直流正母线及所述直流负母线上设置有所属所述逆变单元的直流母线开关模块。优选地，每一所述直流正母线中设置有所述直流母线开关模块；或者，每一所述直流正母线及每一所述直流负母线中均设置有所述直流母线开关模块。优选地，每一所述正极输入支路中设置有开关单元；或者，每一所述正极输入支路及每一所述负极输入支路中均设置有开关单元；所述开关单元包括直流开关或熔断器。优选地，每一所述功率模块的交流侧还串接有滤波器、交流接触器、磁环、交流熔断器及交流断路器中的至少一种；所述直流输入模块的输出侧连接有防雷器；所述逆变单元的交流侧的输出侧连接有防雷器。优选地，所述滤波器为LC滤波器或LCL滤波器；所述逆变单元的功率模块的交流侧还并联有用于为所述LC滤波器或LCL滤波器中电容充电的预充电电路。优选地，所述LC滤波器连接所述功率模块的交流侧，且与所述交流接触器、所述预充电电路及所述交流断路器依次连接，各所述交流断路器的输出端彼此连接；或者/并且，所述功率模块为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块。优选地，所述并网逆变器为用于光伏发电的并网逆变器或用于风力发电的并网逆变器。根据本技术的第二方面，本技术的实施例还提供了一种可再生能源发电系统，设置有前述的用于可再生能源发电的并网逆变器。本技术实施例提供的用于可再生能源发电的并网逆变器，通过在逆变器中设置二个或二个以上的逆变单元，且各逆变单元的直流输出模块并联及交流侧并联，在任一逆变单元的功率模块发生损坏时，直流
母线开关模块直接将该损坏的逆变单元切断，保护其他逆变单元正常工作，从而实现单个逆变单元故障，可自行切出，其余逆变单元可靠运行，同时，由于各逆变单元的直流侧并联，从故障逆变单元的直流输入模块输入的直流可以通过其他逆变单元的功率模块转换为交流实现并网，提高各直流输入的利用率，相比传统一路直流输入的拓扑结构，可大大减少发电量的损失，提高发电效率。附图说明图1为实施例一的用于可再生能源发电的并网逆变器的结构示意图；图2为实施例二的用于可再生能源发电的并网逆变器的结构示意图；图3为实施例三的用于可再生能源发电的并网逆变器的结构示意图；图4为实施例四的用于可再生能源发电的并网逆变器的结构示意图；图5为实施例五的用于可再生能源发电的并网逆变器的结构示意图。附图标号说明：10、直流输入模块；11、直流母线开关模块；12、功率模块；13、直流正母线；14、直流负母线；15、防雷器；101、熔断器；111、直流开关；112、熔断器；310、直流输入模块；311、直流母线开关；41、逆变单元；411、直流母线开关；51、逆变单元；510、直流输入模块；511、直流母线开关。具体实施方式下面结合附图对本技术实施方式的用于可再生能源发电的并网逆变器进行详细描述。本技术中的用于可再生能源发电的并网逆变器根据直流输入侧连接对象的不一样可以适用于不同类型的可再生能源发电的情形，如连接光伏组件或光伏组串时，为用于光伏发电的并网逆变器；再如连接风力发电机交流转换为直流的情景时，为用于风力发电的并网逆变器。本技术对具体应用的可再生能源不做限定，为方便描述，以下各实施例中均以用于光伏发电的并网逆变器为例进行解释说明。实施例一图1是实施例一的用于可再生能源发电的并网逆变器的结构示意图。本技术实施例一的用于可再生能源发电的并网逆变器包括：N个逆变单元，N取值为二个或二个以上，具体数量可以根据实际需要的功率大小调整，以实现不同功率等级的并网逆变器；每一逆变单元包括依次连接的直流输入模块10、直流母线开关模块11及功率模块12。各逆变单元的直流输入模块10并联，各逆变单元的交流侧并联后通过变压器连接电网，由此整个并网逆变器形成单路MPPT(最大功率点跟踪，Maximum Power Point Tracking)的并网逆变器。具体地，逆变单元1的直流输入模块10包括三组直流输入支路，每组直流输入支路包括一个设置有熔断器101的正极输入支路及一个负极输入支路，即第一组的正极输入支路1DC1+及负极输入支路1DC1-，第二组的正极输入支路1DC2+及负极输入支路1DC2-，第三组的正极输入支路1DC3+及负极输入支路1DC3-；同组的正极输入支路及负极输入支路的一端分别对应连接一路光伏组件/组串(即一路光伏组件或一路光伏组串)的正极及负极；直流输入模块10的各正极输入支路1DC1+、1DC2+及1DC3+汇流后连接直流正母线13；直流输入模块10的各负极输入支路1DC1-、1DC2-及1DC3-汇流后连接直流负母线14；直流正母线13及直流负母线14上设置有所属逆变单元1的直流母线开关模块11。直流输入模块10与直流负母线14及直流正母线13可以通过直流母排(如铜排)连接，也可以通过线缆连接，各逆变单元的直流母排或汇流线缆连接以实现各逆变单元直流侧并联的目的。逆变单元1的直流母线开关模块11可以包括依次串联的直流开关111与熔断器112，具体地，直流正母本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可再生能源发电的并网逆变器，其特征在于，包括二个或二个以上的逆变单元；每一所述逆变单元包括依次连接的直流输入模块、直流母线开关模块及功率模块；各所述逆变单元的直流输入模块并联，且各所述逆变单元的交流侧并联。

【技术特征摘要】
1.一种用于可再生能源发电的并网逆变器，其特征在于，包括二个或二个以上的逆变单元；每一所述逆变单元包括依次连接的直流输入模块、直流母线开关模块及功率模块；各所述逆变单元的直流输入模块并联，且各所述逆变单元的交流侧并联。2.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征在于，所述直流母线开关模块包括二极管、熔断器、直流开关、串联的直流开关与二极管、或者串联的直流开关与熔断器。3.根据权利要求2所述的并网逆变器，其特征在于，每一所述直流输入模块包括二组或二组以上的直流输入支路；每组所述直流输入支路包括一个正极输入支路及一个负极输入支路；同组的所述正极输入支路及负极输入支路的一端分别对应连接一路直流输入的正极及负极；每一所述直流输入模块的各正极输入支路的另一端汇流后连接直流正母线；每一所述直流输入模块的各负极输入支路的另一端汇流后连接直流负母线；所述直流正母线及所述直流负母线上设置有所属所述逆变单元的直流母线开关模块。4.根据权利要求3所述的并网逆变器，其特征在于，每一所述直流正母线中设置有所述直流母线开关模块；或者，每一所述直流正母线及每一所述直流负母线中均设置有所述直流母线开关模块。5.根据权利要求4所述的并网逆变器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠霞，任丽娜，董玉坡，赵帅央，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11