一种光伏并网系统技术方案

本说明书公开了一种光伏并网系统，包括：至少三个双向DC/DC模块；至少三个双向DC/AC模块，每个双向DC/AC模块的直流侧与至少一个双向DC/DC模块的第一侧连接，双向DC/DC模块的第二侧用于连接光伏发电装置或储能装置；三条交流母线，每个双向DC/AC模块的交流侧连接至一条交流母线，每条交流母线连接至少一个双向DC/AC模块；切换装置，包括：两个接线端子、至少三个可控开关和控制器，第一接线端子连接至交流母线，第二接线端子用于连接市电电网；每个可控开关的受控侧的两端分别连接第一接线端子和第二接线端子；控制器与至少三个可控开关连接。该系统能够将光伏发电装置所产生的电能并入市电电网的三相电路。并入市电电网的三相电路。并入市电电网的三相电路。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏并网系统


[0001]本申请涉及光伏
，特别涉及一种光伏并网系统。

技术介绍

[0002]光伏发电作为一种清洁的发电方式被广泛使用，光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能。光伏电池板是光伏发电系统的主要组成部分，光伏电池板经过串联后进行封装保护可形成大面积的光伏电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
[0003]现有的分布式光伏发电装置所产生的电能一般会并入市电电网的其中一相电路，然而，当光伏发电功率较大时，这种并网方式容易使市电电网的三相电不平衡。
[0004]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请实施方式的目的是提供一种光伏并网系统，以实现将光伏发电装置所产生的电能并入市电电网的三相电路。
[0006]为解决上述技术问题，本说明书实施方式提供一种光伏并网系统，包括：至少三个双向 DC/DC模块，每个双向DC/DC模块包括第一侧和第二侧，用于升压或降压；至少三个双向 DC/AC模块，每个双向DC/AC模块的直流侧与至少一个双向DC/DC模块的第一侧连接，所述双向DC/DC模块的第二侧用于连接光伏发电装置或储能装置，所述双向DC/AC模块用于实现直流电和交流电的转换；三条交流母线，每个双向DC/AC模块的交流侧连接至一条交流母线，每条交流母线连接至少一个双向DC/AC模块；切换装置，包括：第一接线端子、第二接线端子、至少三个可控开关和控制器，其中，第一接线端子连接至交流母线，第二接线端子用于连接市电电网；每个可控开关的受控侧的两端分别连接所述第一接线端子和所述第二接线端子；控制器与所述至少三个可控开关的控制端连接，用于输出控制信号控制所述至少三个可控开关的受控侧流过的电流大小。
[0007]本说明书实施例所提供的光伏并网系统，通过设置双向DC/DC模块、双向DC/AC模块、三条交流母线、包括有至少两个接线端子和至少三个可控开关的切换装置，实现了将光伏发电装置所产生的电能以三相电并入市电电网的方式，解决了单相并网方式引起市电电网三相不平衡的问题。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1示出了根据本说明书实施例提供的一种光伏并网系统的示意图；
[0010]图2示出了切换装置的内部结构示意图；
[0011]图3A和图3B示出了电能从光伏发电装置或储能电池一侧流向交流母线一侧的电流路径示意图；
[0012]图3C和图3D示出了电能从交流母线一侧流向光伏发电装置或储能电池一侧的电流路径示意图；
[0013]图4示出了双向DC/AC模块的电路示意图。
具体实施方式
[0014]为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。
[0015]图1示出了根据本说明书实施例提供的一种光伏并网系统的示意图。该光伏并网系统可以用于将功率控制器调节光伏电池板产生的电能馈入三相的市电电网。该市电电网可以为 220V、380V，或者其他规定的电压等级。如图1所示，该光伏并网系统包括至少三个双向 DC/DC模块、至少三个双向DC/AC模块、三条交流母线和切换装置，其中切换装置又包括了第一接线端子、第二接线端子和至少三个可控开关和控制器。图2示出了该切换装置的内部结构示意图。
[0016]每个双向DC/DC模块包括第一侧和第二侧，用于升压或降压。如图1所示，当光伏发电装置所产生的电能需要馈入市电电网时，双向DC/DC模块用于将光伏发电装置的输出电压升高至预定的电压级别。例如升高至110V、120V、220V、230V、380V等。当需要通过母线或市电电网给储能装置充电时，将来自母线一侧的电压降压至预定的电压级别。例如，降压至储能装置的充电电压级别，如36V、48V等。本说明书中所述的光伏发电装置包括光伏电池板和功率控制器。
[0017]双向DC/AC模块用于实现直流电和交流电的转换，即将光伏发电装置产生的直流电转换成交流电，或者通过来自母线一侧的交流电对储能装置充电。来自母线一侧的交流电可以是来自市电电网的电，也可以是其他光伏发电装置所产生的电。
[0018]如图1所示，每个双向DC/AC模块的直流侧与至少一个双向DC/DC模块的第一侧连接，双向DC/DC模块的第二侧用于连接光伏发电装置或储能装置。当与一个双向DC/AC模块的直流侧连接的双向DC/DC模块大于或等于两个时，可以采用母线的方式连接这些双向 DC/DC模块第一侧的输出端，且母线连接双向DC/AC模块的直流侧。该设置可以增大输入双向DC/AC模块直流侧的电功率，或者降低对储能装置的充电电压的要求。
[0019]三条交流母线分别对应市电电网的三相电。每个双向DC/AC模块的交流侧连接至一条交流母线，每条交流母线连接至少一个双向DC/AC模块。图1中示出了三相四线的示意图，即除了三相火线之外，母线还包括接地线N，与图2中的接线端子对应。每个双向DC/AC 模块的交流输出侧的一端均连接至接地线N，并使每个双向DC/AC模块的交流输出侧的另一端连接至一相的火线母线。由此可见，该光伏并网系统适用于并入三相四线制的电网系统。
[0020]如图2所示，切换装置的两个接线端子分别具有四组接线端，每组包括两个接线
端，且每组中的两个接线端通过导线连接。一组接线端对应于一条母线，第一接线端子Term1和第二接线端子Term2的每组接线端子中的第一接线端与可控开关连接。在第一接线端子中，一组接线端子中的第二接线端用于连接交流母线；在第二接线端子中，一组接线端子中的第二接线端用于连接市电电网。
[0021]切换装置的至少三个可控开关中，每个可控开关的受控侧的两端的分别连接第一接线端子和第二接线端子。本说明书中，可控开关的控制端用于连接控制器，以接收控制信号；在控制信号变化时，可控开关的导通或关断状态随之变化。
[0022]控制器与至少三个可控开关的控制端，用于输出控制信号控制至少三个可控开关的受控侧流过的电流大小。至少三个可控开关可以为IGBT或晶闸管，当市电电压较高时，可控开关可以采用晶闸管。
[0023]在一些实施例中，考虑到并网时的大电流、大功率，将至少三个可控开关设置于散热片 Ra之上，以提高散热能力，防止器件损坏。还可以与至少三个可控开关相邻设置风扇，风扇朝向这些可控开关设置，将风扇的控制端连接控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网系统，其特征在于，包括：至少三个双向DC/DC模块，每个双向DC/DC模块包括第一侧和第二侧，用于升压或降压；至少三个双向DC/AC模块，每个双向DC/AC模块的直流侧与至少一个双向DC/DC模块的第一侧连接，所述双向DC/DC模块的第二侧用于连接光伏发电装置或储能装置，所述双向DC/AC模块用于实现直流电和交流电的转换；三条交流母线，每个双向DC/AC模块的交流侧连接至一条交流母线，每条交流母线连接至少一个双向DC/AC模块；切换装置，包括：第一接线端子、第二接线端子、至少三个可控开关和控制器，其中，第一接线端子连接至交流母线，第二接线端子用于连接市电电网；每个可控开关的受控侧的两端分别连接所述第一接线端子和所述第二接线端子；控制器与所述至少三个可控开关的控制端连接，用于输出控制信号控制所述至少三个可控开关导通或关断。2.根据权利要求1所述的光伏并网系统，其特征在于，每个双向DC/AC模块的直流侧与至少两个双向DC/DC模块的第一侧连接，其中至少一个双向DC/DC模块的第二侧与光伏发电装置连接，至少一个双向DC/DC模块的第二侧与储能装置连接。3.根据权利要求1所述的光伏并网系统，其特征在于，所述双向DC/DC模块包括：第一桥式电路，包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关；所述第一可控开关受控侧的第二端与所述第三可控开关受控侧的第一端连接，所述第二可控开关受控侧的第二端与所述第四可控开关受控侧的第一端连接；所述第一可控开关受控侧的第一端与所述第二可控开关受控侧的第一端连接，所述第三可控开关受控侧的第二端与所述第四可控开关受控侧的第二端连接；所述第一可控开关受控侧的第一端、所述第三可控开关受控侧的第二端分别作为所述双向DC/DC模块的第二侧的两个连接端；第二桥式电路，包括第五可控开关、第六可控开关、第七可控开关、第八可控开关；所述第五可控开关受控侧的第二端与所述第七可控开关受控侧的第一端连接，所述第六可控开关受控侧的第二端与所述第八可控开关受控侧的第一端连接；所述第五可控开关受控侧的第一端与所述第六可控开关受控侧的第一端连接，所述第七可控开关受控侧的第二端与所述第八可控开关受控侧的第二端连接；所述第六可控开关受控侧的第一端、所述第八可控开关受控侧的第二端分别作为所述双向DC/DC模块的第一侧的两个连接端；变压器，所述变压器的第一侧的第一端连接至所述第一可控开关受控侧的第二端与所述第三可控开关受控侧的第一端之间，所述变压器的第一侧的第二端连接至所述第二可控开关受控侧的第二端与所述第四可控开关受控侧的第一端之间；所述变压器的第二侧的第一端连接至所述第五可控开关受控侧的第二端与所述第七可控开关受控侧的第一端之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏学良，符含润，曹旭东，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：