光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法技术方案

本申请揭示了一种光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法，其中，光伏逆变器，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，控制电路分别电性连接光耦隔离检测电路、逆变电路和开关电路，其中，光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将控制电路与控制盒进行电气隔离；控制电路，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。该光伏逆变器具有结构简单、安全可靠的优点。

Photovoltaic Inverter, Power Grid Dispatching System and Power Grid Dispatching Method

【技术实现步骤摘要】
光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法
本申请涉及到电力设备
，特别是涉及到一种光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法。
技术介绍
2016年澳大利亚电网公司发布了最新的澳洲和新西兰光伏并网逆变器和光伏储能逆变器的安规标准《ASNZS4777.2-2015》。并要求所有在2016年7月中旬之后销往澳洲和新西兰的光伏逆变器都必须符合最新的安规标准。在《ASNZS4777.2-2015》安规标准中新增了DRMs(DemandResponseModes，需求响应模式)：使用一个外接的控制盒---DRED(DemandResponseEnablingDevice，需求响应使能装置)，可以实时、快速地实现对电网的有功调度和无功调度，并在调度过程中光伏逆变器也可以稳定运行。如图1所示，在光伏并网逆变器的DRMs中，一共有9种需求：DRM0～DRM8。现有技术中，为实现DRMs中9种需求的响应，光伏并网逆变器中的检测电路大多采用非隔离的方式进行设计，使得最终设计出来的光伏并网逆变器，不仅电路结构复杂，而且安全风险较高。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种光伏逆变器、电网调度系统及电网调度方法，旨在解决现有光伏逆变器结构复杂、安全风险高的技术问题。本申请提出一种光伏逆变器，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，控制电路分别电性连接光耦隔离检测电路、逆变电路和开关电路，其中，光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将控制电路与控制盒进行电气隔离；控制电路，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。进一步地，光耦隔离检测电路包括相互独立的第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路，第一检测电路包括第一电源接口、第二电源接口、用于连接控制盒的信号输入接口、用于连接控制电路的信号输出接口、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C0和光耦，光耦的LED正极通过电阻R11连接第一电源接口，光耦的LED负极分别连接信号输入接口和电阻R12的第一端，电阻R12的第二端接地，光耦的光电管C极分别连接电阻R13的第一端和电阻R14的第一端，光耦的光电管E极分别连接地和电容C0的第一端，电容C0的第二端分别连接电阻R14的第二端和信号输出接口，电阻R13的第二端连接第二电源接口；第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路均具有与第一检测电路相同的电路结构。进一步地，控制电路包括微控制器和DSP芯片，光耦隔离检测电路通过微控制器电性连接DSP芯片，其中，微控制器，用于接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果生成与检测结果相对应的控制指令；DSP芯片，用于根据控制指令，控制开关电路的通断或者控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度。本申请还提出一种电网调度系统，包括光伏板、电网、控制盒以及前述的光伏逆变器，其中，光伏板电性连接逆变电路，电网通过开关电路电性连接逆变电路，控制盒电性连接光耦隔离检测电路。进一步地，光伏逆变器还包括RJ45连接器,控制盒通过RJ45连接器电性连接光耦隔离检测电路。本申请还提出一种电网调度方法，应用于前述的电网调度系统，该方法包括：通过光耦隔离检测电路对控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态进行检测，并输出对应的检测信号；通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度。进一步地，控制盒包括控制开关S0和控制开关S9，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：当检测结果为控制开关S0断开且控制开关S9闭合时，通过控制电路控制开关电路进入接通状态，以将逆变电路连接电网并控制逆变电路向电网输出100％的额定电流；当检测结果为控制开关S0和控制开关S9同时闭合时，通过控制电路控制开关电路进入断开状态，以断开逆变电路与电网之间的连接。进一步地，控制盒还包括控制开关S1、控制开关S2、控制开关S5和控制开关S6，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：当检测结果为控制开关S1闭合且控制开关S5断开时，通过控制电路控制逆变电路停止接收来自电网的电能；当检测结果为控制开关S1断开且控制开关S5闭合时，通过控制电路控制逆变电路停止向电网传输电能；当检测结果为控制开关S2闭合且控制开关S6断开时，通过控制电路控制逆变电路接收来自电网的电能不超过额定功率的50％；当检测结果为控制开关S2断开且控制开关S6闭合时，通过控制电路控制逆变电路向电网传输的电能不超过额定功率的50％。进一步地，控制盒还包括控制开关S3和控制开关S7，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：当检测结果为控制开关S3闭合且控制开关S7断开时，通过控制电路控制逆变电路接收来自电网的电能不超过额定功率的75％且尽量增加无功功率；当检测结果为控制开关S3断开且控制开关S7闭合时，通过控制电路控制逆变电路向电网传输的电能不超过额定功率的75％且尽量降低无功功率。进一步地，控制盒还包括控制开关S4和控制开关S8，通过控制电路接收检测信号并生成对应检测信号的检测结果，并根据检测结果控制开关电路的通断，或者根据检测结果控制逆变电路对电网进行有功调度和/或无功调度的步骤，包括：当检测结果为控制开关S4闭合且控制开关S8断开时，通过控制电路控制逆变电路增加接收来自电网的电能；当检测结果为控制开关S4断开且控制开关S8闭合时，通过控制电路控制逆变电路增加向电网传输电能。本申请的有益效果是：本申请实施例提出的光伏逆变器主要由光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路组成，结构简单，通过在外接的控制盒与内部的控制电路之间增设光耦隔离检测电路，当用户通过控制盒进行电网的调度时，不仅可实时检测出控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态，而且可将控制电路与控制盒进行电气隔离，使得控制盒输出的电信号经过电气隔离后才可输入至控制电路中，这样，当光伏逆变器出现故障时，由于光耦隔离检测电路的隔离作用，使得光伏逆变器不会漏电至控制盒中，因而可防止用户使用控制盒时发生触电的危险，从而有效地提高了光伏逆变器使用的安全性。附图说明图1是《ASNZS4777.2-2015》安规标准中新增的DRMs的具体内容；图2是本申请一实施例中光伏逆变器的电路结构示意图；图3是本申请一实施例中光耦隔离检测电路的结构示意图；图4是本申请一实施例中微控制器的接口结构示意图；图5是本申请一实施例中RJ45连接器的结构示意图；图6是本申请一实施例中控制盒的电路结构示意图；图7是本申请一实施例中电网调度系统的结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏逆变器，其特征在于，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，所述控制电路分别电性连接所述光耦隔离检测电路、所述逆变电路和所述开关电路，其中，所述光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将所述控制电路与所述控制盒进行电气隔离；所述控制电路，用于接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器，其特征在于，包括光耦隔离检测电路、控制电路、逆变电路和开关电路，所述控制电路分别电性连接所述光耦隔离检测电路、所述逆变电路和所述开关电路，其中，所述光耦隔离检测电路，用于检测外接的控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态并输出对应的检测信号，以及将所述控制电路与所述控制盒进行电气隔离；所述控制电路，用于接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对外部的电网进行有功调度和/或无功调度。2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，光耦隔离检测电路包括相互独立的第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路、第四检测电路和第五检测电路，所述第一检测电路包括第一电源接口、第二电源接口、用于连接所述控制盒的信号输入接口、用于连接所述控制电路的信号输出接口、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C0和光耦，所述光耦的LED正极通过所述电阻R11连接所述第一电源接口，所述光耦的LED负极分别连接所述信号输入接口和所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端接地，所述光耦的光电管C极分别连接所述电阻R13的第一端和所述电阻R14的第一端，所述光耦的光电管E极分别连接地和所述电容C0的第一端，所述电容C0的第二端分别连接所述电阻R14的第二端和所述信号输出接口，所述电阻R13的第二端连接所述第二电源接口；所述第二检测电路、所述第三检测电路、所述第四检测电路和所述第五检测电路均具有与所述第一检测电路相同的电路结构。3.根据权利要求1或2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路包括微控制器和DSP芯片，所述光耦隔离检测电路通过所述微控制器电性连接所述DSP芯片，其中，所述微控制器，用于接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果生成与所述检测结果相对应的控制指令；所述DSP芯片，用于根据所述控制指令，控制所述开关电路的通断或者控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度。4.一种电网调度系统，其特征在于，包括光伏板、电网、控制盒以及如权利要求1至3中任一项所述的光伏逆变器，其中，所述光伏板电性连接所述逆变电路，所述电网通过所述开关电路电性连接所述逆变电路，所述控制盒电性连接所述光耦隔离检测电路。5.根据权利要求4所述的电网调度系统，其特征在于，所述光伏逆变器还包括RJ45连接器,所述控制盒通过所述RJ45连接器电性连接所述光耦隔离检测电路。6.一种电网调度方法，其特征在于，应用于如权利要求4或5所述的电网调度系统，所述方法包括：通过所述光耦隔离检测电路对所述控制盒中各个控制开关的断开/闭合状态进行检测，并输出对应的检测信号；通过所述控制电路接收所述检测信号并生成对应所述检测信号的检测结果，以及根据所述检测结果控制所述开关电路的通断，或者根据所述检测结果控制所述逆变电路对所述电网进行有功调度和/或无功调度。7.根据权利要求6所述的电网调度方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦文远，区敏聪，陈大洋，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44