一种预充电电路、逆变器以及发电系统技术方案

本申请公开了一种预充电电路，包括：第一开关、第二开关、二极管、第一限流装置、电容以及逆变单元，预充电电路的一端连接电网，其中，第一限流装置、第一开关与二极管串联之后，一端连接电容的一端，另一端连接电网的第一相交流电，电容的另一端依次通过逆变单元和第二开关连接至电网的第二相交流电。第一开关和第二开关闭合后，电网输出的电流经过第一限流装置、第一开关、二极管、电容、逆变单元以及第二开关形成的闭合回路为电容充电。本申请提供了一种为母线电容预充电的电路，结构简单，在现有的逆变器系统的基础上改动小、节约成本。

A pre charging circuit, inverter and power generation system

【技术实现步骤摘要】
一种预充电电路、逆变器以及发电系统
本申请涉及光伏发电
，具体涉及一种预充电电路。
技术介绍
光伏逆变器是光伏发电系统中的能量转换装置，用于将光伏电池输出的直流电转换成交流电后送入电网。光伏逆变器夜间处于闲置状态，但在夜间电网会有无功补偿的需求。为了充分利用光伏逆变器，可以在夜间使用光伏逆变器为电网实时补充无功功率，实现夜间静止无功发生器(staticcargenerator，SVG)功能。当光伏逆变器运行于SVG模式时，需要对母线电容进行预充电，以避免并网瞬间因直流母线电压与电网电压峰值间存在较大电压差而产生电流冲击，目前的预充电电路结构复杂，成本较高。因此，提供一种结构简单、成本低廉的预充电电路，亟待解决。
技术实现思路
本申请实施例提供一种预充电电路，结构简单，在现有的逆变器的基础上改动小。为达到上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：本申请第一方面提供一种预充电电路，可以包括：第一开关、第二开关、二极管、第一限流装置、电容以及逆变单元，预充电电路的一端连接电网，其中，第一限流装置、第一开关与二极管串联之后，一端连接电容的一端，另一端连接电网的第一相交流电，电容的另一端依次通过逆变单元和第二开关连接至电网的第二相交流电。第一开关和第二开关闭合后，电网输出的电流经过第一限流装置、第一开关、二极管、电容、逆变单元以及第二开关形成的闭合回路为电容充电。由第一方面可知，第一方面提供的一种预充电电路，相比于现有技术，闭合回路中包括的部件更少，仅需要少量部件就可以实现无直流输入时，对母线电容的预充电，进而给整个逆变器系统提供供电可以进行无功补偿，结构简单，降低成本。可选地，结合上述第一方面，在第一种可能的实现方式中，还可以包括第三开关，第一限流装置、第一开关与二极管串联之后，另一端通过第三开关连接电网的第一相交流电。第一开关、第二开关以及第三开关闭合后，电网输出的电流经过第三开关、第一限流装置、第一开关、二极管、电容、逆变单元以及第二开关形成的闭合回路为电容充电。第一方面第一种可能的实现方式提供的预充电电路可以应用在经典的逆变器系统中。由第一方面第一种可能的实现方式提供了另一种预充电电路，增加了方案的多样性。可选地，结合上述第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该方法还可以包括：第四开关，第四开关与第二开关串联，电容的另一端依次通过逆变单元、第二开关以及第四开关连接至电网的第二相交流电。第一开关、第三开关、第二开关以及第四开关闭合后，电网输出的电流经过所第三开关、第一限流装置、第一开关、二极管、电容、逆变单元、第二开关以及第四开关形成的闭合回路为电容充电。第一方面第二种可能的实现方式提供的预充电电路可以应用在经典的逆变器系统中。第一方面第二种可能的实现方式提供了另一种预充电电路，增加了方案的多样性。可选地，结合上述第一方面第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，该方法还可以包括：第五开关以及第二限流装置，第五开关和第二限流装置串联后，与第二开关并联，第五开关和第二限流装置串联后，一端连接逆变单元，另一端连接电网的第二相交流电。第一开关、第三开关、第五开关以及第四开关闭合后，电网输出的电流经过第三开关、第一限流装置、第一开关、二极管、电容、逆变单元、第五开关以及第四开关形成的闭合回路为电容充电。第一方面第三种可能的实施方式提供了另一种预充电电路，增加了方案的多样性，第一方面第三种可能的实现方式中，可以对逆变器系统中的一组开关统一控制。可选地，结合上述第一方面第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，还包括第五开关以及第二限流装置，第五开关和第二限流装置串联后，与第四开关并联，第五开关和第二限流装置串联后，一端连接逆变单元，另一端连接电网的第二相交流电。第一开关、第三开关、第五开关以及第二开关闭合后，电网输出的电流经过第三开关、第一限流装置、第一开关、二极管、电容、逆变单元、第二开关以及第五开关形成的闭合回路为电容充电。第一方面第四种可能的实施方式提供了另一种预充电电路，增加了方案的多样性，第一方面第四种可能的实现方式中，可以对逆变器系统中的一组开关统一控制。可选地，结合上述第一方面第一种至第一方面第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，限流装置为电阻和电感中的一种或任意几种的组合。可选地，结合上述第一方面第一种至第一方面第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第五开关为继电器、金属氧化物半导体场效应管MOSFET或绝缘栅双极型晶体管IGBT。本申请第二方面提供一种逆变器，可以包括：控制单元和逆变功率单元，控制单元用于控制逆变功率单元的工作，其中，逆变功率单元包括如上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中描述的预充电电路。本申请第三方面提供一种发电系统，可以包括：光伏电池PV、逆变器和电网。PV与逆变器相连，逆变器与电网相连。PV用于将光能转化为直流电。逆变器包括上述第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中描述的预充电电路，用于将直流电转换为交流电，逆变器还用于对电网进行无功补偿，交流电网用于传输交流电。可选地，结合上述第三方面，在第一种可能的实现方式中，逆变器还包括隔离单元，隔离单元包括第六开关，第六开关一端与PV的正极连接，另一端与电网连接的电路的正极连接，或者第六开关一端与PV的负极连接，另一端与电网连接的电路的负极连接。由第三方面第一种可能的实现方式可知，逆变器中包括隔离单元，通过开关实现PV和电网之间的隔离，避免电网对PV的影响。可选地，结合上述第三方面，在第二种可能的实现方式中，逆变器还包括隔离单元，隔离单元包括单向导通器件，单向导通器件一端与PV的正极连接，另一端与电网连接的电路的正极连接，或者单向导通器件一端与PV的负极连接，另一端与电网连接的电路的负极连接。由第三方面第二种可能的实现方式可知，逆变器中包括隔离单元，通过单向导通器件实现PV和电网之间的隔离，避免电网对PV的影响。本申请提供了一种区别于现有技术的预充电电路，该电路结构简单，在现有的逆变器的基础上改动小，能够避免并网瞬间因直流母线电压与电网电压峰值间存在较大电压差而产生电流冲击。附图说明图1为一种具无功补偿功能的光伏逆变器的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种电路的结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种电路的充电路径示意图；图4为本申请实施例提供的另一种电路的充电路径示意图；图5为本申请实施例提供的另一种电路的结构示意图；图6为本申请实施例提供的另一种电路的充电路径示意图；图7为本申请实施例提供的另一种电路的结构示意图；图8为本申请实施例提供的另一种电路的充电路径示意图；图9为本申请实施例提供的另一种电路的结构示意图；图10为本申请实施例提供的另一种电路的充电路径示意图；图11为本申请实施例提供的另一种电路的结构示意图；图12为本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预充电电路，其特征在于，包括：第一开关、第二开关、二极管、第一限流装置、电容以及逆变单元，所述预充电电路的一端连接电网，其中，/n所述第一限流装置、所述第一开关与所述二极管串联之后，一端连接所述电容的一端，另一端连接所述电网的第一相交流电，所述电容的另一端依次通过所述逆变单元和所述第二开关连接至所述电网的第二相交流电；/n所述第一开关和所述第二开关闭合后，所述电网输出的电流经过所述第一限流装置、所述第一开关、所述二极管、所述电容、所述逆变单元以及所述第二开关形成的闭合回路为所述电容充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种预充电电路，其特征在于，包括：第一开关、第二开关、二极管、第一限流装置、电容以及逆变单元，所述预充电电路的一端连接电网，其中，
所述第一限流装置、所述第一开关与所述二极管串联之后，一端连接所述电容的一端，另一端连接所述电网的第一相交流电，所述电容的另一端依次通过所述逆变单元和所述第二开关连接至所述电网的第二相交流电；
所述第一开关和所述第二开关闭合后，所述电网输出的电流经过所述第一限流装置、所述第一开关、所述二极管、所述电容、所述逆变单元以及所述第二开关形成的闭合回路为所述电容充电。


2.根据权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，还包括第三开关，
所述第一限流装置、第一开关与所述二极管串联之后，另一端通过所述第三开关连接所述电网的所述第一相交流电；
所述第一开关、所述第二开关以及所述第三开关闭合后，所述电网输出的电流经过所述第三开关、所述第一限流装置、所述第一开关、所述二极管、所述电容、所述逆变单元以及所述第二开关形成的闭合回路为所述电容充电。


3.根据权利要求2所述的预充电电路，其特征在于，还包括第四开关，所述第四开关与所述第二开关串联，所述电容的另一端依次通过所述逆变单元、所述第二开关以及所述第四开关连接至所述电网的第二相交流电；
所述第一开关、所述第三开关、所述第二开关以及所述第四开关闭合后，所述电网输出的电流经过所第三开关、所述第一限流装置、所述第一开关、所述二极管、所述电容、所述逆变单元、所述第二开关以及所述第四开关形成的闭合回路为所述电容充电。


4.根据权利要求3所述的预充电电路，其特征在于，还包括第五开关以及第二限流装置，
所述第五开关和所述第二限流装置串联后，与所述第二开关并联，所述第五开关和所述第二限流装置串联后，一端连接所述逆变单元，另一端连接所述电网的第二相交流电；
所述第一开关、所述第三开关、所述第五开关以及所述第四开关闭合后，所述电网输出的电流经过所述第三开关、所述第一限流装置、所述第一开关、所述二极管、所述电容、所述逆变单元、所述第五开关以及所述第四开关形成的闭合回路为所述电容充电。


5.根据权利要求3所述的预充...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦忠，叶海军，姚晓锋，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44