一种光伏离并网系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种光伏离并网系统，包括控制模块、多个光伏阵列、Buck/Boost变换器、直流母线、DC/AC单向整流器、低压电网、双向变压器T1、高压电网、开关K1、开关K2和交流负载；所述多个光伏阵列分别通过所述Buck/Boost变换器与直流母线连接；所述DC/AC单向整流器的直流接口与所述直流母线连接，所述交流接口并联有交流负载、开关K1和开关K2；所述开关K1与双向变压器T1连接，将电压升压后并入高压电网；所述开关K2与低压电网连接；所述控制模块与所述DC/AC单向整流器、开关K1、开关K2通信连接；所述控制模块还具有功率检测模块，用于检测交流负载支路的电流和电压。通过上述设置可以满足多种条件下对交流负载的正常驱动，并提高光伏离并网系统的经济性。伏离并网系统的经济性。伏离并网系统的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏离并网系统


[0001]本技术涉及光伏发电系统
，特别是涉及一种光伏离并网系统。

技术介绍

[0002]近年来，由于化石燃料的大量使用导致温室气体排放严重，加剧了全球气候波动，如洪涝灾害和长期高温问题，为了解决上述问题，太阳能作为一种零排放的能源获取方式被各国所重视。
[0003]但是光伏发电也存在一些问题，如光照强度及天气的影响，导致光伏组件的输出功率具有一定的波动性和间歇性，将光伏组件产生的电能直接用来驱动负载，由于功率的变动影响负载的使用寿命，为了解决上述问题，现有技术提供了在光伏电源中加入储能系统，通过储能系统来削峰填谷，使得负载平稳运行。但增加了储能系统后，大部分采用储能电池，需要储能电池经常性地充电和放电，使得储能电池寿命偏低，其综合成本较高；其次当光照强度较好，光伏组件产生的电量较多，负载无法有效利用时，现有技术采用对Boost电路的PWM信号进行控制，降低光伏组件的输出功率，导致对太阳能的浪费。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种光伏离并网系统，通过对负载功率的测量，当光伏组件产生的功率较大时，将多余的电能并入电网；当光伏组件产生的功率较小时，通过低压电网或高压电网共同对负载进行驱动，使得负载正常运行。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种光伏离并网系统，包括控制模块、多个光伏阵列、Buck/Boost变换器、直流母线、DC/AC单向整流器、低压电网、双向变压器T1、高压电网、开关K1、开关K2和交流负载；所述多个光伏阵列分别通过所述Buck/Boost变换器与直流母线连接；所述DC/AC单向整流器的直流接口与所述直流母线连接，所述交流接口并联有交流负载、开关K1和开关K2；所述开关K1与双向变压器T1连接，将电压升压后并入高压电网；所述开关K2与低压电网连接；所述控制模块与所述DC/AC单向整流器、开关K1、开关K2通信连接；所述控制模块还具有功率检测模块，用于检测交流负载支路的电流和电压。
[0006]作为优选方案，还包括MPPT控制模块，所述MPPT控制模块具有控制器，电压采样电路，电流采样电路及开关管驱动电路；所述电压采样电路及电流采样电路采集光伏阵列输出电压和输出电流；所述控制器基于所述输出电压和输出电流，控制开关管驱动电路输出PWM信号，控制所述Buck/Boost变换器中开关管的导通与截止。
[0007]作为优选方案，所述开关管驱动电路采用隔离驱动电路。
[0008]作为优选方案，所述开关K1和开关K2为继电器、接触器、IGBT或MOSFET。
[0009]作为优选方案，还包括上位机，所述上位机与控制模块通信连接。
[0010]作为优选方案，所述上位机包括输入模块、选择模块以及报警模块。
[0011]作为优选方案，还包括隔离变压器T2，所述DC/AC单向整流器的交流接口与隔离变
压器T2的输入端连接，所述隔离变压器T2的输出端与交流负载、开关K1和开关K2连接。
[0012]作为优选方案，所述电网为两相或三相。
[0013]作为优选方案，所述DC/AC单向整流器内设置有LC滤波电路或LCL滤波电路。
[0014]作为优选方案，所述Buck/Boost变换器包括连接于光伏组件输出端的电容C1，电容C1的一端串联N沟道型开关管Q1的漏极，所述N沟道型开关管Q1的源极与电感L1及二极管D1的负极电连接，所述二极管D1的正极与电容C2串联并与电感L1的另一端共同电连接至电容C1的另一端。
[0015]本技术与现有光伏系统相比，具有以下优点：
[0016]1)通过所述控制模块与所述DC/AC单向整流器、开关K1、开关K2通信连接；所述控制模块还具有功率检测模块，用于检测交流负载支路的电流和电压。解决了光伏组件输出功率波动使得负载无法正常运行的问题，且将多余的电能并入高压电网或低压电网，提高光伏系统的经济性；
[0017]2)采用隔离驱动电路可以有效抑制现场干扰对控制器的影响，提升光伏发电MPPT控制装置的抗干扰性能；
[0018]3)设置隔离变压器T2使得整个光伏离并网系统安全性得到一定的提高；且通过设置LC和LCL滤波电路提高了电能的质量，防止对电网产生影响。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例1提供的光伏离并网系统示意图；
[0020]图2为本技术实施例1提供的光伏离并网系统电路结构图；
[0021]图3为本技术实施例1提供的MPPT控制模块结构图；
[0022]图4为本技术实施例2提供的另一光伏离并网系统示意图；
[0023]图5为本技术实施例3提供的另一光伏离并网系统示意图。
[0024]图中各个标号意义为：
[0025]10
‑
光伏阵列，11
‑
直流母线，2
‑
MPPT控制模块。
具体实施方式
[0026]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]在本申请的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]需要指出的是，本技术所提供的光伏离并网系统并入的低压电网或高压电网可以为三相也可以为两相，为了方便说明，本技术的实施例采用三相电网；常规的低压电网两相电压为220V，三相电压为380V，高压电网为35～220kV。
[0029]实施例1
[0030]参见图1，本实施例公开了一种光伏离并网系统，包括控制模块、多个光伏阵列10、Buck/Boost变换器、直流母线11、DC/AC单向整流器、低压电网、双向变压器T1、高压电网、开关K1、开关K2和交流负载；所述多个光伏阵列10分别通过所述Buck/Boost变换器与直流母线连接；所述DC/AC单向整流器的直流接口与所述直流母线连接，所述交流接口并联有交流负载、开关K1和开关K2；所述开关K1与双向变压器T1连接，将电压升压后并入高压电网；所述开关K2与低压电网连接；所述控制模块与所述Buck/Boost变换器、DC/AC单向整流器、开关K1、开关K2通信连接；所述控制模块还具有功率检测模块，用于检测交流负载支路的电流和电压。通过设置控制模块控制上述电路或开关的状态，使得交流负载正常运行。
[0031]还具有上位机，所述上位机包括输入模块，选择模块及报警模块。所述上位机优选为电脑，具有显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏离并网系统，其特征在于，包括控制模块、多个光伏阵列、Buck/Boost变换器、直流母线、DC/AC单向整流器、低压电网、双向变压器T1、高压电网、开关K1、开关K2和交流负载；所述多个光伏阵列分别通过所述Buck/Boost变换器与直流母线连接；所述DC/AC单向整流器的直流接口与所述直流母线连接，交流接口并联有交流负载、开关K1和开关K2；所述开关K1与双向变压器T1连接，将电压升压后并入高压电网；所述开关K2与低压电网连接；所述控制模块与所述DC/AC单向整流器、开关K1、开关K2通信连接；所述控制模块还具有功率检测模块，用于检测交流负载支路的电流和电压。2.根据权利要求1所述的光伏离并网系统，其特征在于，还包括MPPT控制模块，所述MPPT控制模块具有控制器，电压采样电路，电流采样电路及开关管驱动电路；所述电压采样电路及电流采样电路采集光伏阵列输出电压和输出电流；所述控制器基于所述输出电压和输出电流，控制开关管驱动电路输出PWM信号，控制所述Buck/Boost变换器中开关管的导通与截止。3.根据权利要求2所述的光伏离并网系统，其特征在于，所述开关管驱动电路采用隔离驱动电路。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：田丰，王立军，陈星，陈松，樊刚，吴文松，严巨杰，樊文武，唐明鹏，袁梦旭，杨礼萍，王键文，
申请(专利权)人：宜宾丰川智慧能源有限公司，
类型：新型
国别省市：