一种耦合电路及包含所述耦合电路的防电势诱导衰减装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于光伏发电领域，提供了一种耦合电路及包含所述耦合电路的防电势诱导衰减装置，所述耦合电路包括滤波储能单元、整流单元、电抗单元，其中，所述滤波储能单元的输入端与电源输入端相连，所述耦合单元的输出端与整流单元的输入端相连，所述整流单元的输出端与电抗单元的输入端相连，所述电抗单元的输出端输出直流电压，还提供一种包含所述耦合电路的防电势诱导衰减装置，本实用新型专利技术耦合电路安全且可动态调节，适应性好解决现有技术中光伏电池板对地有高电压，会降低光伏电池的发电性能的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合电路及包含所述耦合电路的防电势诱导衰减装置
本技术属于光伏发电领域，尤其涉及一种耦合电路及包含所述耦合电路的防电势诱导衰减装置。
技术介绍
电势诱导衰减，简称PID(PotentialInducedDegradation)，产生的原因：光伏电池板对地有高电压，会降低光伏电池的发电性能。高电压的正负取决于光伏电池板的类型，P型光伏板对地存在负电压或者N型光伏板对地存在正电压，会产生PID效应。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种耦合电路及防电势诱导衰减装置，旨在解决现有技术中光伏电池板对地有高电压，会降低光伏电池的发电性能的技术问题。本技术是这样实现的，一种耦合电路，包括滤波储能单元、整流单元、电抗单元，其中，所述滤波储能单元的输入端与电源输入端相连，所述耦合单元的输出端与整流单元的输入端相连，所述整流单元的输出端与电抗单元的输入端相连，所述电抗单元的输出端输出直流电压。本技术的进一步技术方案是：电源为三相输入，所述耦合单元包括三个电感，每个电感分别接一路电源输入。本技术的进一步技术方案是：所述整流单元包括三相桥式无源整流单元或三相桥式有源整流单元，每个电感的输出端接整流单元的三相桥臂中点。本技术的进一步技术方案是：所述整流单元为三相桥式无源整流单元，所述三相桥式无源整流单元的输入侧上下桥臂由二极管组成，每路桥臂包括两个串联的二极管，其中，所述电感的输出端接两个串联的二极管之间，串联的后的二极管两端分别与电抗单元的两端相连，所述电抗单元的对称中点为中性点N，电抗单元两端为直流电压正负输出。本技术的进一步技术方案是：当所述整流单元为三相桥式无源整流单元时，所述三相桥式无源整流单元的输入侧上下桥臂由半控型整流器件组成，每路桥臂包括两个串联的半控型整流器件，其中，所述电感的输出端接两个串联的半控型整流器件之间，串联后的半控型整流器件两端分别与电抗单元的两端相连；当所述整流单元为三相桥式有源整流单元时，所述三相桥式有源整流单元的输入侧上下桥臂由相同的全控型整流器件组成，每路桥臂包括两个串联的全控型整流器件，其中，所述电感的输出端接两个串联的全控型整流器件之间，串联后的全控型整流器件两端分别与电抗单元的两端相连。所述半控型整流器件可以为晶闸管，所述全控型整流器件可以选用IGBT管或MOS管。本技术的进一步技术方案是：当所述整流单元为三相桥式有源整流单元时，所述耦合电路还包括滤波单元，所述滤波单元设置在所述电抗单元输出端本技术的进一步技术方案是：所述滤波单元为与三相桥臂中任一列桥臂结构相同的滤波桥臂，其中，该滤波桥臂输入端通过电感接所述电抗单元的对称中点，所述滤波桥臂上下两侧为直流电压正负输出，所述桥臂对称中点为中性点N。本技术的进一步技术方案是：所述电抗单元为电阻、电容或二者的组合。本技术还提供一种包含所述耦合电路的防电势诱导衰减装置：包括通讯模块、辅助电源、耦合电路及可调直流源，所述耦合电路输入端连接并网逆变器的三相电力线，所述耦合电路输出端与辅助电源输入端电性连接，所述辅助电源的输出端为可调直流源和通讯模块供电，所述可调直流源的正极输出端接耦合电路的中性点N，负极输出端接地PE，用于调节中性点N对PE的电压，所述通讯模块与可调直流源控制端通讯连接本技术的进一步技术方案是：所述可调直流源为隔离DC/DC电路，所述通讯模块输入端通过有线或无线的方式与并网逆变器通讯连接。本技术的有益效果是：兼容性强，耦合电路安全且可动态调节，适应性好，适用于各种不可控、半控型和全控型整流器件件，模块化设计，方便制造和维护；装置可完全独立于光伏发电系统，体积重量小，待机功耗低，只有在触发条件满足时才会工作；自带安全保护功能，电压调节范围超过上下限区间阈值后报光伏发电系统故障；兼容P型和N型光伏组件构成的光伏并网发电系统；兼容有线和无线信号传输。附图说明图1是本技术实施例提供的防电势诱导衰减光伏发电系统；图2是本技术实施例提供的防电势诱导衰减装置结构示意图；图3是本技术实施例提供的耦合电路结构框图；图4为由不可控器件组成的，三相桥式无源整流耦合电路原理图；图5为由半控型器件组成的，三相桥式无源整流耦合电路原理图；图6为由全控型器件组成的，三相桥式有源整流耦合电路原理图；图7为带输出滤波功能的三相桥式有源整流耦合电路原理图；图8为辅助电源和可调直流源内部的基本电路拓扑图。具体实施方式图1示出了本技术提供的防电势诱导衰减装置(简称防PID装置)，应用于和电网之间有隔离变压器的光伏发电系统，用于改变并网逆变器三相交流输出侧中点对地的电压，该系统作为独立单元进行安装，可有效抑制光伏组件的电势诱导衰减效应。如图1所示，光伏发电系统结构如下：光伏组件#M输出端连接并网逆变器#M输入端，其中，M为1到X(X≥2)内的任意数字，并网逆变器交流输出端连接隔离变压器低压侧，隔离变压器高压侧连接电网。如图2所示，本例的防电势诱导衰减装置包括：通讯模块、高频辅助电源(DC/DC)、耦合电路和可调直流源(DC/DC)。高频辅助电源输入侧连接耦合电路正负输出侧，输出端连接可调直流源和通讯模块，为这两个单元供电。耦合电路输入端连接隔离变压器逆变器侧的三相电力线，输出端为构造的中性点N和直流电压正负极。通讯模块通过有线或无线的方式与所有逆变器通讯，同时输出端连接可调直流源控制端，控制其开启和关闭；可调直流源输入端连接高频辅助电源，输出端正极连接耦合电路输出的中性点N，输出端负极连接大地PE。通讯模块实时获取系统中逆变器的数量和工作状态，确保所有逆变器均启动完成，并且进入并网发电状态后再开启可调直流源工作。如果系统中存在任何逆变器因各种原因未能完成启动，则通讯模块控制可调直流源关闭。本例可调直流源调节中性点N到PE的电压，其调节范围在一定的区间内，当达到区间的上下限时，若PV-对PE的电压还不能满足要求，将报光伏发电系统故障。通讯模块控制可调直流电源开启的条件是，当且仅当所有逆变器工作在并网发电状态，且满足下列两个条件之一：(1)对于P型光伏电池板组成的光伏组件，当且仅当PV-对PE的电压小于0；(2)对于N型光伏电池板组成的光伏组件，当且仅当PV-对PE的电压大于0。如图3所示，本例的耦合电路，包括滤波储能单元、整流单元、电抗单元，其中，所述滤波储能单元的输入端与电源输入端相连，所述耦合单元的输出端与整流单元的输入端相连，所述整流单元的输出端与电抗单元的输入端相连，所述电抗单元的输出端输出直流电压。由于本例光伏并网发电系统中，并网逆变器为三相电输出。因此，本例的电源输入为与分别接三相电A、B、C点的三相输入，所述耦合单元包括三个电感，每个电感分别接一路电源输入。本例的耦合电路有三种形式，具体为，三相桥式无源整流、三相桥式有源整流、带输出滤波功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合电路，其特征在于：包括滤波储能单元、整流单元、电抗单元，其中，所述滤波储能单元的输入端与电源输入端相连，所述滤波储能单元的输出端与整流单元的输入端相连，所述整流单元的输出端与电抗单元的输入端相连，所述电抗单元的输出端输出直流电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种耦合电路，其特征在于：包括滤波储能单元、整流单元、电抗单元，其中，所述滤波储能单元的输入端与电源输入端相连，所述滤波储能单元的输出端与整流单元的输入端相连，所述整流单元的输出端与电抗单元的输入端相连，所述电抗单元的输出端输出直流电压。


2.根据权利要求1所述的耦合电路，其特征在于：电源为三相输入，所述滤波储能单元包括三个电感，每个电感分别接一路电源输入。


3.根据权利要求2所述的耦合电路，其特征在于：所述整流单元包括三相桥式无源整流单元或三相桥式有源整流单元，每个电感的输出端接整流单元的三相桥臂中点。


4.根据权利要求3所述的耦合电路，其特征在于：所述整流单元为三相桥式无源整流单元，所述三相桥式无源整流单元的输入侧上下桥臂由二极管组成，每路桥臂包括两个串联的二极管，其中，所述电感的输出端接两个串联的二极管之间，串联的后的二极管两端分别与电抗单元的两端相连，所述电抗单元的对称中点为中性点N，电抗单元两端为直流电压正负输出。


5.根据权利要求3所述的耦合电路，其特征在于：当所述整流单元为三相桥式无源整流单元时，所述三相桥式无源整流单元的输入侧上下桥臂由半控型整流器件组成，每路桥臂包括两个串联的半控型整流器件，其中，所述电感的输出端接两个串联的半控型整流器件之间，串联后的半控型整流器件两端分别与电抗单元的两端相连；
当所述整流单元为三相桥式有源整流单元时，所述三相桥式有源整流单元的输入侧上下桥臂由相...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜成瑞，陈柏生，寇冠英，
申请(专利权)人：深圳科士达科技股份有限公司，深圳科士达新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44