一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统技术方案

本发明专利技术提供一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，包括船舶太阳能光伏发电装置、LCL整流滤波器、新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器和船舶电网；所述船舶太阳能光伏发电装置，用于进行船舶光伏发电；所述LCL整流滤波器的输出端与所述船舶太阳能光伏发电装置的输出端电连接，用于将所述船舶太阳能光伏发电装置输出的脉冲直流电转换为平滑直流电。本发明专利技术研究的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统能够根据实际使用需求来选择最合适的逆变器拓扑结构，大大增加了其适用性；同时该系统还有效减小了当前船舶光伏发电输出交流电压的波动，提高了输出交流电压的品质，保证了船舶稳定的并网输出。保证了船舶稳定的并网输出。保证了船舶稳定的并网输出。

【技术实现步骤摘要】
一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电应用
，特别是涉及一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统。

技术介绍

[0002]随着当今世界燃油价格不断上涨、环境污染问题的不断加重，使得船舶行业对于绿色环保、高效节能技术越来越重视。世界各国政府都大力发展和提倡新能源，因此太阳能光伏发电技术凭借其清洁无污染、受地域影响较小等优点而得到迅猛发展。当前世界各国对于一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统的发展十分重视，其发展前景非常广阔，但是在一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统中，由于其受光照、温度等外界条件的影响明显，采用传统逆变器必然会导致并网系统输出交流电压变化波动较大，因此在一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统中选取合适的逆变器十分重要。
[0003]传统的船舶光伏发电逆变器主要包括电流源型逆变器和电压源型逆变器，由于传统逆变器不能同时具备升降压能力，并且船舶光伏发电逆变器系统存在功率级数多、转换效率低、成本较高、可靠性较差等缺点，因此Z源或准Z源逆变器凭借其独特的阻抗结构开始逐渐取代传统逆变器而应用于船舶光伏发电系统。本专利技术新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器在传统准Z源逆变器的基础上通过增加或减少准Z源网络电感数量n来改变其升压能力，一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统能够根据实际使用需求来确定准Z源网络的电感数量n，大大增加了准Z源逆变器的适用性。同时新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统通过增加LCL整流滤波器和LCL并网滤波器，使得光照强度、温度等外界条件对于输出电压的影响明显减小，输出电压的谐振影响也得到明显改善，保证了船舶并网输出电压的质量。本专利技术提供的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统通过应用最大功率跟踪技术在保证船舶稳定并网输出的同时，又最大程度地提升了船舶光伏发电系统转换电能的效率。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，旨在通过新型高增压比并网准Z源逆变器船舶光伏发电系统有效地减小了当前船舶并网输出交流电压变化波动，提高了输出交流电压的品质，保证了船舶并网的稳定。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，包括船舶太阳能光伏发电装置、LCL整流滤波器、新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器和船舶电网；所述船舶太阳能光伏发电装置，用于进行船舶光伏发电；所述LCL整流滤波器的输出端与所述船舶太阳能光伏发电装置的输出端电连接，用于将所述船舶太阳能光伏发电装置输出的脉冲直流电转换为平滑直流电；所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器为级联式开关电感型准Z源逆变器，其直流输入端与LCL整流滤波
器的输出端电连接，用于将直流电通过SPWM脉宽调制为交流电；所述船舶电网与所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器的输出端电连接。
[0006]所述LCL整流滤波器由两个电感和一个电容组成，第一整流滤波电感一端与船舶太阳能光伏发电装置直流输出端正极电连接，第一整流滤波电感另一端与整流滤波电容正极以及第二整流滤波电感的一端电连接，整流滤波电容负极与船舶太阳能光伏发电装置直流输出端负极电连接。
[0007]所述LCL整流滤波器中的第二整流滤波电感的另一端与第一二极管的阳极电连接，第一二极管的阴极与第一电感的一端电连接，第一电感的另一端与第二二极管的阳极以及第一准Z源网络电容的正极电连接；
[0008]第二电感一端分别与第二二极管的阴极、第五二极管的阳极以及第二准Z源网络电容的正极电连接，第二电感另一端分别与第三二极管的阳极、第四二极管的阳极电连接；
[0009]第三电感的一端与第四二极管的阴极、第五二极管的阴极以及第八二极管的阳极电连接，第三电感的另一端与第三二极管的阴极以及第六二极管的阳极、第七二极管的阳极电连接；
[0010]第四电感一端与第七二极管的阴极、第八二极管的阴极以及第十一二极管的阳极电连接，第四电感另一端与第六二极管的阴极以及第九二极管的阳极、第十二极管的阳极电连接；
[0011]依次类推可知，第N+1电感一端与第3N
‑
2二极管的阴极、第3N
‑
1二极管的阴极电连接，第N+1电感另一端与所述IGBT三相桥式逆变电路其中一端、第一准Z源网络电容负极以及第3N
‑
3二极管的阴极电连接；
[0012]第一准Z源网络电容正极与第二二极管阳极以及第一电感一端电连接，第一准Z源网络电容负极与第3N
‑
3二极管阴极、第N+1电感一端以及IGBT三相桥式逆变电路其中一端电连接；第二准Z源网络电容正极与第二二极管阴极、第五二极管阳极以及第二电感一端电连接，第二准Z源网络电容负极与直流输入侧负极以及IGBT三相桥式逆变电路另一端电连接。
[0013]所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器能够根据实际使用需求来选择合适的逆变器拓扑，使其适用性大大增加。
[0014]所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器包括LCL并网滤波器。
[0015]所述LCL并网滤波器由三个电容和六个电感组成，第一并网滤波电感的一端与逆变桥U相电压输出端电连接，第一并网滤波电感的另一端与第一并网滤波电容的正极以及第二并网滤波电感的一端电连接；第三并网滤波电感的一端与逆变桥V相电压输出端电连接，第三并网滤波电感的另一端与第二并网滤波电容的正极以及第四并网滤波电感的一端电连接；第五并网滤波电感的一端与逆变桥W相电压输出端电连接，第五并网滤波电感的另一端与第三并网滤波电容的正极以及第六并网滤波电感的一端电连接，第一并网滤波电容、第二并网滤波电容、第三并网滤波电容的负极相互电连接。
[0016]如上所述，本专利技术实施例提供的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，本专利技术研究的新型高增压比并网准Z源逆变器船舶光伏发电系统不仅使得逆变器的升压能力得到明显提升，还能够根据实际使用需求来选择合适的逆变器拓扑结构，使其适用性大大增加；同时新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统减小了光照强度、温度等外界
因素的影响，明显降低了船舶光伏发电输出交流电压的变化波动，提高了输出交流电压的品质，保证了船舶并网的稳定。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统的总体结构示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统LCL整流滤波器结构示意图。
[0019]图3是本专利技术实施例的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统准Z源逆变器的结构示意图。
[0020]图4是本专利技术实施例的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统准Z源逆变器的控制框图。
[0021]图5是本专利技术实施例的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统准Z源逆变器的控制流程图。
[0022]图6是新型高增压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，其特征在于，包括船舶太阳能光伏发电装置、LCL整流滤波器、新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器和船舶电网；所述船舶太阳能光伏发电装置，用于进行船舶光伏发电；所述LCL整流滤波器的输出端与所述船舶太阳能光伏发电装置的输出端电连接，用于将所述船舶太阳能光伏发电装置输出的脉冲直流电转换为平滑直流电；所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器为级联式开关电感型准Z源逆变器，其直流输入端与LCL整流滤波器的输出端电连接，用于将直流电通过SPWM脉宽调制为交流电；所述船舶电网与所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器的输出端电连接。2.根据权利要求1所述的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，其特征在于：所述LCL整流滤波器由两个电感和一个电容组成，所述LCL整流滤波器的输入端与所述船舶太阳能光伏发电装置输出端电连接，第一整流滤波电感(L
f1
)一端与整流电路输出端正极电连接，第一整流滤波电感(L
f1
)另一端与整流滤波电容(C
f
)正极以及第二整流滤波电感(L
f2
)的一端电连接，整流滤波电容(C
f
)负极与整流电路输出端负极电连接，第二整流滤波电感(L
f2
)的另一端与所述新型高增压比船舶光伏发电并网准Z源逆变器输入端电连接。3.根据权利要求2所述的一种新型船舶光伏发电并网准Z源逆变器系统，其特征在于：所述LCL整流滤波器中的第二整流滤波电感(L
f2
)的一端与第一二极管(D0)的阳极电连接，第一二极管(D0)的阴极与第一电感(L0)的一端电连接，第一电感(L0)的另一端与第二二极管(D1)的阳极以及第一准Z源网络电容(C1)的正极电连接；第二电感(L1)一端分别与第二二极管(D1)的阴极、第五二极管(D4)的阳极以及第二准Z源网络电容(C2)的正极电连接，第二电感(L1)另一端分别与第三二极管(D2)的阳极、第四二极管(D3)的阳极电连接；第三电感(L2)的一端与第四二极管(D3)的阴极、第五二极管(D4)的阴极以及第八二极管(D7)的阳极电连接，第三电感(L2)的另一端与第三二极管(D2)的阴极以及第六二极管(D5)的阳极、第七二极管(D6)的阳极电连接；第四电感(L3)一端与第七二极管(D6)的阴极、第八二极管(D7)的阴极以及第十一二极管(D
10
)的阳极电连接，第四电感(L3)另一端与第六二极管(D5)的阴极以及第九二极管(D8)的阳极、第十二极管(D9)的阳极电连接；依次类推可知，第N+1电感(L
n
)一端与第3N
‑
2二极管(D
...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕思明，徐三华，马文明，黄政，邱浩然，
申请(专利权)人：日照港达船舶重工有限公司，
类型：发明
国别省市：