光伏逆变器无功产生电路制造技术

本发明专利技术公开了一种光伏逆变器无功产生电路，包括第一三相整流桥、第二三相整流桥、倍压滤波电容、移相电容、移相电感、电源开关、触发二极管、平波电感；所述第一三相整流桥的交流侧分别与移相电容三相串联，所述第二三相整流桥的交流侧分别与移相电感三相串联，移相电容的另一侧与移相电感的另一侧按相别分别并联后，与所述电源开关串联后接入相应光伏逆变器的交流侧；所述第二三相整流桥的直流侧与所述平波电感串联后，与所述第一三相整流桥的直流侧并联，再与相应光伏逆变器的直流侧以及倍压滤波电容并联。本发明专利技术实现了光伏逆变器在不发电时段的无功控制，有效克服了光伏发电倒送功率导致的电网末端电压偏高问题。率导致的电网末端电压偏高问题。率导致的电网末端电压偏高问题。

【技术实现步骤摘要】
光伏逆变器无功产生电路


[0001]本专利技术涉及光伏发电设备，特别涉及一种光伏发电优化电路。

技术介绍

[0002]分布式光伏大容量接入既有配网，在无功电压方面会产生显著的问题：10kV配电线路多数是单辐射状分布供电，系统安全性较低。在城区配电网络建设与改造中逐渐考虑建立环网供电、开环运行的模式。在各种配网结构中，静态和动态电压的变化都会对线路保护、系统运行安全造成影响。稳态运行状态下，电压理论上沿传输线潮流方向逐渐降低。分布式光伏接入后，由于传输功率的波动和分布式负荷的特性，使传输线各负荷节点处的电压偏高或偏低，导致电压偏差超过安全运行的技术指标。在大规模分布式光伏接入后，配电网局部节点存在静态电压偏移的问题。配网中尤其是低压网络对电压变化比较敏感。在初春或秋季晴天午后光伏发电出力高峰时，常常因负荷侧消纳较低造成低压配网电压严重偏高局面，对电能质量与供电安全带来极大挑战。对此，传统方案就是大量安装无功补偿与滤波设备，然而大量安装无功设备经济上不够合理，还会增加线损，更重要的是光伏设备常常造成电压偏高无功过剩，而现有基于电容器为主的无功设备对于发出无功提升电压较为容易，对于吸收无功降低电压较为麻烦，吸收无功目前主要依赖电抗器，而电抗器噪音大、损耗大、干式电抗器故障率高、油浸电抗器投入成本高，并不是优化无功的最佳选择，必须研究更为经济、有效的无功优化手段。当代电网由于电缆的大量应用，普遍存在无功过剩问题，即使没有光伏倒送功率影响，也常常出现无功过剩倒送、局部电压偏高难以调节的问题，如果能够开发光伏逆变器的无功控制潜能，则能极大改变这一现状。
[0003]现有技术利用光伏逆变器变流器的无功控制潜力，使光伏逆变器吸收一定容性无功，然而无功吸收率很小，一般只能达到0.8的功率因数，当光伏发电量较低，或夜间无法实现电网的无功吸收，无法利用光伏逆变器这一电网当中既有的变流设备，为电网提供无功优化。
[0004]因此亟需提供一种新型的光伏逆变器无功产生电路来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光伏逆变器无功产生电路，实现了光伏逆变器在不发电时段的无功控制，有效克服了光伏发电倒送功率导致的电网末端电压偏高问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种光伏逆变器无功产生电路，包括第一三相整流桥、第二三相整流桥、倍压滤波电容、移相电容、移相电感、电源开关、触发二极管、平波电感；所述第一三相整流桥的交流侧分别与移相电容三相串联，所述第二三相整流桥的交流侧分别与移相电感三相串联，移相电容的另一侧与移相电感的另一侧按相别分别并联后，与所述电源开关串联后接入相应光伏逆变器的交流侧；所述第二三相整流桥的直流侧与所述平波电感串联后，与所述第一三相整流桥的直流侧并联，再
与相应光伏逆变器的直流侧以及倍压滤波电容并联，所述倍压滤波电容由两个相同的电容器串联，其串联中心点与所述触发二极管串联后，与交流电源的零相连接。
[0007]在本专利技术一个较佳实施例中，所述移相电容由三个相同的电容器组成，其电容量为额定电流运行时电抗电压的10
‑
15％。
[0008]在本专利技术一个较佳实施例中，所述移相电感由三个相同的电感器组成，其电感量为额定电流运行时电抗电压的10
‑
15％。
[0009]在本专利技术一个较佳实施例中，所述触发二极管的触发电压门槛值为60V。
[0010]本专利技术的有益效果是：
[0011](1)本专利技术的技术方案，有效克服了光伏发电倒送功率导致的电网末端电压偏高问题。本专利技术巧妙利用两组整流桥将交流侧功率倒送至光伏逆变器直流侧，在光伏逆变器功率因数一定时，由于逆变至交流侧的有功功率被倒送到直流侧，使得输出至电网的有功减少而无功不变，这就使得光伏逆变器的功率因数能够突破设定值下线，实现高比例的无功功率吸收，从而有效克服光伏发电倒送导致的末端电压高问题，本专利技术在光伏逆变器全额运行时，即使全部倒送上级10千伏电网，按配网系统5％电抗率计算，末端电压升高值不到4％，现有技术的光伏逆变器由于只能设定到0.8的功率因数，无功吸收效果很不显著，同类运行工况下的末端电压上升幅度可达7
‑
10％，可能对电网与用户带来显著的危害；
[0012](2)本专利技术提出的技术方案，实现了光伏逆变器在不发电时段的无功控制。现有技术的光伏逆变器仅仅能在发电时提供无功吸收，当电网遇到夜晚电压偏高时，光伏逆变器无法运行，本专利技术将交流侧电能整流反馈至光伏逆变器直流侧，可触发光伏逆变器重新开机运行，由于有功交换除了损耗外基本平衡，光伏逆变器将向电网提供大量感性或容性无功功率，实现了光伏逆变器不发电时期的电网无功控制，实现了一物多用，使光伏逆变器在夜间也能发挥电网调节的有益效果；
[0013](3)本专利技术提供了电网新的高经济性无功补偿手段。无功补偿设备需要较高的成本花费，尤其是吸收无功的设备价格昂贵，本专利技术按容量计算，一台家用2千瓦的光伏逆变器，可产生0.8千乏的无功功率，对于额定负荷按5千瓦装表容量计算的家庭，就可额外提供16％的无功补偿容量，这几乎相当于目前电网80％的无功容量配置，可见本专利技术推广应用后电网所需要的无功容量配置可大幅降低，本专利技术采用的电容器与电抗器相较于无功补偿用的并联电容器或电抗器，容量与成本仅仅只有十分之一左右，经济性十分突出，而且更重要的是，无功补偿需要就地平衡，在用户端直接补偿将比现在在变电所安装无功设备，在经济性上要好得多，降低的线损也更为可观。
附图说明
[0014]图1是本专利技术光伏逆变器无功产生电路的电路原理图。
[0015]附图中各部件的标记如下：1、第一三相整流桥，2、第二三相整流桥，3、倍压滤波电容，4、移相电容，5、移相电感，6、电源开关，7、触发二极管，8、平波电感。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0017]请参阅图1，本专利技术实施例包括：
[0018]一种光伏逆变器无功产生电路，包括第一三相整流桥1、第二三相整流桥2、倍压滤波电容3、移相电容4、移相电感5、电源开关6、触发二极管7、平波电感8；所述第一三相整流桥1的交流侧分别与移相电容4三相串联，所述第二三相整流桥2的交流侧分别与移相电感5三相串联，移相电容4的另一侧与移相电感5的另一侧按相别分别并联后，与所述电源开关6串联后接入相应光伏逆变器的交流侧；所述第二三相整流桥2的直流侧与所述平波电感8串联后，与所述第一三相整流桥1的直流侧并联，再与相应光伏逆变器的直流侧以及倍压滤波电容3并联，所述倍压滤波电容3由两个相同的电容器串联，其串联中心点与所述触发二极管7串联后，与交流电源AC的零相连接。
[0019]所述移相电容4由三个相同的电容器组成，其电容量为额定电流运行时电抗电压的10
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15％，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器无功产生电路，其特征在于，包括第一三相整流桥、第二三相整流桥、倍压滤波电容、移相电容、移相电感、电源开关、触发二极管、平波电感；所述第一三相整流桥的交流侧分别与移相电容三相串联，所述第二三相整流桥的交流侧分别与移相电感三相串联，移相电容的另一侧与移相电感的另一侧按相别分别并联后，与所述电源开关串联后接入相应光伏逆变器的交流侧；所述第二三相整流桥的直流侧与所述平波电感串联后，与所述第一三相整流桥的直流侧并联，再与相应光伏逆变器的直流侧以及倍压滤波电容并联，所述倍压滤波电容由两个相同的电容器串联，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军龙，沈淼，薛冰，钱慧银，俞敦伟，葛云芳，向冠霖，邱之洁，张萍，程丰平，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：