一种单相光伏并网发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种单相光伏并网发电系统，涉及光伏并网发电技术领域，包括第一光伏组件、第一Boost电路、第一DC/DC变换器、第一MPPT控制器、第一驱动电路、第二光伏组件、第二Boost电路、第二DC/DC变换器、第二MPPT控制器、第二驱动电路、逆变电路、并网控制器。本实用新型专利技术单相光伏并网发电系统，采用第一光伏组件、第一Boost电路、第一LLC谐振变换器、第二光伏组件、第二Boost电路、第二LLC谐振变换器构成串联DC/DC升压电路，使直流母线电压稳定在400V，便于逆变电路同频同相控制，可以降低并网发电系统损耗、提高并网发电效率。

A single-phase photovoltaic grid connected power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种单相光伏并网发电系统
本技术涉及光伏并网发电
，具体涉及一种单相光伏并网发电系统。
技术介绍
能源、环境与发展是当今世界急需解决的问题。为了减少大气污染、保护人类生态环境、保证能源的长期稳定供应，必须实施可持续发展战略，逐步改变现有的能源结构，大力开发利用新能源。太阳能作为人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有储量的无限性、存在的普遍性、开发利用的清洁性以及逐渐显露出的经济性等优势，它的开发利用能有效解决常规能源特别是化石能源带来的能源短缺、环境污染等问题，是人类理想的替代能源。太阳能开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担当重任，成为21世纪后期的主导能源之一。并网发电系统是太阳能利用的主要形式，并网发电系统的特点是通过控制逆变器，直接将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电，输向电网。并网发电系统主要有两种形式。一种是集中的大型联网光伏电站，这需要复杂的控制及输配电设备，并要占用大片土地，发电成本目前要比市电贵得多，这类大型光伏电站发展不快。另一种是分散的小型光伏并网发电系统，特别是户用光伏并网发电系统，近年来得到了迅速发展。现有的户用光伏并网发电系统由光伏组件、Boost升压电路、逆变电路、驱动电路及控制电路组成，Boost升压电路在光伏组件输出电压变化较宽时，存在占空比畸变；Boost升压电路直接与逆变电路相连，存在并网发电系统损耗大、效率低的缺陷。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本技术为了克服上述Boost升压电路在光伏组件输出电压变化较宽时，存在占空比畸变，Boost升压电路直接与逆变电路相连，存在并网发电系统损耗大、效率低的缺陷问题，提供一种单相光伏并网发电系统。(二)技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种单相光伏并网发电系统，包括第一光伏组件、第一Boost电路、第一DC/DC变换器、第一MPPT控制器、第一驱动电路、第二光伏组件、第二Boost电路、第二DC/DC变换器、第二MPPT控制器、第二驱动电路、逆变电路、并网控制器；所述第一光伏组件的输出端与第一Boost电路输入端相连，第一Boost电路的输出端与第一DC/DC变换器输入端相连，第一DC/DC变换器输出端与逆变电路输入端相连，第二光伏组件的输出端与第二Boost电路输入端相连，第二Boost电路的输出端与第二DC/DC变换器输入端相连，第二DC/DC变换器输出端与逆变电路输入端、第一DC/DC变换器输出端相连；所述逆变电路输出端与并网控制器相连，并网逆变器通过第一驱动电路与第一DC/DC变换器相连用于驱动第一DC/DC变换器的功率管，并网逆变器通过第二驱动电路与第二DC/DC变换器相连用于驱动第二DC/DC变换器的功率管，并网控制器、第一光伏组件通过第一MPPT控制器与第一Boost电路相连用于驱动第一Boost电路的功率管，并网控制器、第二光伏组件通过第二MPPT控制器与第二Boost电路相连用于驱动第二Boost电路的功率管；所述第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器串联连接，所述第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器为LLC谐振变换器。根据本技术的一实施例，所述第一Boost电路包括电感L1、二极管D1、功率管VT1、电容C1，第一光伏组件的一输出端与电感L1一端相连，电感L1另一端与二极管D1阳极、功率管VT1集电极相连，二极管D1阴极与电容C1一端相连，电容C1另一端与功率管VT1发射极、第一光伏组件的另一输出端相连；所述第一DC/DC变换器包括功率管Q1、Q2、谐振电容Cr1、谐振电感Lr1、激磁电感Lm1、变压器T1、整流二极管D2、D3、电容Co1，功率管Q1的漏极与二极管D1阴极相连，功率管Q1发射极与功率管Q2的漏极、谐振电容Cr1一端相连，谐振电容Cr1另一端与谐振电感Lr1一端相连，谐振电感Lr1另一端与变压器T1原边绕组一端相连，变压器T1原边绕组另一端与功率管Q2的发射极相连，激磁电感Lm1并联在变压器T1原边绕组两端，变压器T1副边绕组两端分别与整流二极管D2、D3阳极相连，整流二极管D2、D3阴极分别与电容Co1一端相连，电容Co1另一端与变压器T1副边绕组中间抽头相连；所述第二Boost电路包括电感L2、二极管D4、功率管VT2、电容C2，第二光伏组件的一输出端与电感L2一端相连，电感L2另一端与二极管D4阳极、功率管VT2集电极相连，二极管D4阴极与电容C2一端相连，电容C2另一端与功率管VT2发射极、第二光伏组件的另一输出端相连；所述第二DC/DC变换器包括功率管Q3、Q4、谐振电容Cr2、谐振电感Lr2、激磁电感Lm2、变压器T2、整流二极管D5、D6、电容Co2，功率管Q3的漏极与二极管D4阴极相连，功率管Q3发射极与功率管Q4的漏极、谐振电容Cr2一端相连，谐振电容Cr2另一端与谐振电感Lr2一端相连，谐振电感Lr2另一端与变压器T2原边绕组一端相连，变压器T2原边绕组另一端与功率管Q4的发射极相连，激磁电感Lm2并联在变压器T2原边绕组两端，变压器T2副边绕组两端分别与整流二极管D5、D6阳极相连，整流二极管D5和D6阴极、与变压器T1副边绕组中间抽头相连的电容Co1一端分别与电容Co2一端相连，电容Co2另一端与变压器T2副边绕组中间抽头相连并接地；所述逆变电路包括电容Cdc、功率管VT3、VT4、VT5、VT6、电感L3、隔离变压器T3、继电器常开触点K1、电网，电容Cdc一端与整流二极管D2和D3阴极、功率管VT3和VT4的集电极相连，电容Cdc另一端接地，功率管VT3的发射极与功率管VT5的集电极、电感L3一端相连，电感L3另一端与隔离变压器T3原边绕组一端相连，隔离变压器T3原边绕组另一端与功率管VT4发射极、功率管VT6的集电极相连，功率管VT5和VT6的发射极接地，隔离变压器T3副边绕组一端与继电器常开触点K1一端相连，继电器常开触点K1另一端与电网一端相连，电网另一端与隔离变压器T3副边绕组另一端相连。根据本技术的一实施例，所述电感L1与谐振电感Lr1为耦合电感，所述电感L2与谐振电感Lr2为耦合电感。根据本技术的一实施例，所述第一驱动电路采用PWM与PFM相结合的控制模式，所述第二驱动电路包括采用PWM与PFM相结合的控制模式。根据本技术的一实施例，第一驱动电路包括第一电压采样电路、第一电流采样电路、第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路、第一振荡器、第一时钟脉冲产生电路、第一逻辑门电路；第一电压采样电路输出与第一比较电路输入相连，第一电流采样电路输出与第二比较电路输入相连，第一比较电路输出分别与第三比较电路输入、第二比较电路相连，第二比较电路的输出与第一时钟脉冲产生电路输入相连，第一时钟脉冲产生电路输出与第一逻辑门电路相连，第三比较电路输出输出通过第一振荡器与第一逻辑门电路相连，第一逻辑门电路用于驱动功率管Q1和Q2。根据本技术的一实施例，所述第一驱动电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，电容C3、C4、C5、C6，二极管D7、D8，运算放大器U1、U2、U3，时钟脉冲产生芯片U4、三极管VT7；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单相光伏并网发电系统，其特征在于：包括第一光伏组件、第一Boost电路、第一DC/DC变换器、第一MPPT控制器、第一驱动电路、第二光伏组件、第二Boost电路、第二DC/DC变换器、第二MPPT控制器、第二驱动电路、逆变电路、并网控制器；所述第一光伏组件的输出端与第一Boost电路输入端相连，第一Boost电路的输出端与第一DC/DC变换器输入端相连，第一DC/DC变换器输出端与逆变电路输入端相连，第二光伏组件的输出端与第二Boost电路输入端相连，第二Boost电路的输出端与第二DC/DC变换器输入端相连，第二DC/DC变换器输出端与逆变电路输入端、第一DC/DC变换器输出端相连；所述逆变电路输出端与并网控制器相连，并网逆变器通过第一驱动电路与第一DC/DC变换器相连用于驱动第一DC/DC变换器的功率管，并网逆变器通过第二驱动电路与第二DC/DC变换器相连用于驱动第二DC/DC变换器的功率管，并网控制器、第一光伏组件通过第一MPPT控制器与第一Boost电路相连用于驱动第一Boost电路的功率管，并网控制器、第二光伏组件通过第二MPPT控制器与第二Boost电路相连用于驱动第二Boost电路的功率管；所述第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器串联连接，所述第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器为LLC谐振变换器。...

【技术特征摘要】
1.一种单相光伏并网发电系统，其特征在于：包括第一光伏组件、第一Boost电路、第一DC/DC变换器、第一MPPT控制器、第一驱动电路、第二光伏组件、第二Boost电路、第二DC/DC变换器、第二MPPT控制器、第二驱动电路、逆变电路、并网控制器；所述第一光伏组件的输出端与第一Boost电路输入端相连，第一Boost电路的输出端与第一DC/DC变换器输入端相连，第一DC/DC变换器输出端与逆变电路输入端相连，第二光伏组件的输出端与第二Boost电路输入端相连，第二Boost电路的输出端与第二DC/DC变换器输入端相连，第二DC/DC变换器输出端与逆变电路输入端、第一DC/DC变换器输出端相连；所述逆变电路输出端与并网控制器相连，并网逆变器通过第一驱动电路与第一DC/DC变换器相连用于驱动第一DC/DC变换器的功率管，并网逆变器通过第二驱动电路与第二DC/DC变换器相连用于驱动第二DC/DC变换器的功率管，并网控制器、第一光伏组件通过第一MPPT控制器与第一Boost电路相连用于驱动第一Boost电路的功率管，并网控制器、第二光伏组件通过第二MPPT控制器与第二Boost电路相连用于驱动第二Boost电路的功率管；所述第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器串联连接，所述第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器为LLC谐振变换器。2.如权利要求1所述的一种单相光伏并网发电系统，其特征在于，所述第一Boost电路包括电感L1、二极管D1、功率管VT1、电容C1，第一光伏组件的一输出端与电感L1一端相连，电感L1另一端与二极管D1阳极、功率管VT1集电极相连，二极管D1阴极与电容C1一端相连，电容C1另一端与功率管VT1发射极、第一光伏组件的另一输出端相连；所述第一DC/DC变换器包括功率管Q1、Q2、谐振电容Cr1、谐振电感Lr1、激磁电感Lm1、变压器T1、整流二极管D2、D3、电容Co1，功率管Q1的漏极与二极管D1阴极相连，功率管Q1发射极与功率管Q2的漏极、谐振电容Cr1一端相连，谐振电容Cr1另一端与谐振电感Lr1一端相连，谐振电感Lr1另一端与变压器T1原边绕组一端相连，变压器T1原边绕组另一端与功率管Q2的发射极相连，激磁电感Lm1并联在变压器T1原边绕组两端，变压器T1副边绕组两端分别与整流二极管D2、D3阳极相连，整流二极管D2、D3阴极分别与电容Co1一端相连，电容Co1另一端与变压器T1副边绕组中间抽头相连；所述第二Boost电路包括电感L2、二极管D4、功率管VT2、电容C2，第二光伏组件的一输出端与电感L2一端相连，电感L2另一端与二极管D4阳极、功率管VT2集电极相连，二极管D4阴极与电容C2一端相连，电容C2另一端与功率管VT2发射极、第二光伏组件的另一输出端相连；所述第二DC/DC变换器包括功率管Q3、Q4、谐振电容Cr2、谐振电感Lr2、激磁电感Lm2、变压器T2、整流二极管D5、D6、电容Co2，功率管Q3的漏极与二极管D4阴极相连，功率管Q3发射极与功率管Q4的漏极、谐振电容Cr2一端相连，谐振电容Cr2另一端与谐振电感Lr2一端相连，谐振电感Lr2另一端与变压器T2原边绕组一端相连，变压器T2原边绕组另一端与功率管Q4的发射极相连，激磁电感Lm2并联在变压器T2原边绕组两端，变压器T2副边绕组两端分别与整流二极管D5、D6阳极相连，整流二极管D5和D6阴极、与变压器T1副边绕组中间抽头相连的电容Co1一端分别与电容Co2一端相连，电容Co2另一端与变压器T2副边绕组中间抽头相连并接地；所述逆变电路包括电容Cdc、功率管VT3、VT4、VT5、VT6、电感L3、隔离变压器T3、继电器常开触点K1、电网，电容Cdc一端与整流二极管D2和D3阴极、功率管VT3和VT4的集电极相连，电容Cdc另一端接地，功率管VT3的发射极与功率管VT5的集电极、电感L3一端相连，电感L3另一端与隔离变压器T3原边绕组一端相连，隔离变压器T3原边绕组另一端与功率管VT4发射极、功率管VT6的集电极相连，功率管VT5和VT6的发射极接地，隔离变压器T3副边绕组一端与继电器常开触点K1一端相连，继电器常开触点K1另一端与电网一端相连，电网另一端与隔离变压器T3副边绕组另一端相连。3.如权利要求2所述的一种单相光伏并网发电系统，其特征在于，所述电感L1与谐振电感Lr1为耦合电感，所述电感L2与谐振电感Lr2为耦合电感。4.如权利要求2所述的一种单相光伏并网发电系统，其特征在于，所述第一驱动电路采用PWM与PFM相结合的控制模式，所述第二驱动电路包括采用PWM与PFM相结合的控制模式。5.如权利要求4所述的一种单相光伏并网发电系统，其特征在于，第一驱动电路包括第一电压采样电路、第一电流采样电路、第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路、第一振荡器、第一时钟脉冲产生电路、第一逻辑门电路；第一电压采样电路输出与第一比较电路输入相连，第一电流采样电路输出与第二比较电路输入相连，第一比较电路输出分别与第三比较电路输入、第二比较电路相连，第二比较电路的输出与第一时钟脉冲产生电路输入相连，第一时钟脉冲产生电路输出与第一逻辑门电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传洋，刘景景，汪贤才，孙佐，许卫兵，束人龙，张勋友，陈林，
申请(专利权)人：池州学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34