【技术实现步骤摘要】
本技术属于光伏发电、储能、多功能并网逆变器、电能质量优化，尤其涉及光储和多功能并网逆变器。
技术介绍
1、光储、有源电力滤波器（active power filter,apf）电能质量技术，是一种光储apf多功能并网逆变器的电能质量治理技术。在全球能源日益枯竭的背景下，近年来，随着可再生能源发电成本降低和资源量大、清洁等优势的体现，世界各国及地区都制定了发展以可再生能源为主体的新型能源体系的措施，打造能源绿色发展体系，携手推进能源结构的低碳转型。
2、太阳能是一种新兴的可再生能源，全球资源分布广、能源禀赋可观，光伏发电技术不断进步且发电效率不断提高，发电成本显著降低。尽管光伏发电的优点突出，但仍然存在一些弊端，在光伏并网大量的电力电子装置，以及非线性负载的接入，严重恶化了系统的电能质量，因此必须对并网点以及非线性负载的接入点进行电能质量优化。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种光储apf多功能并网逆变器，解决光伏并网的电能质量问题，同时可以进行能量的输送，并且储能系统的有功调节都应用于光伏并网系统，从而达到协调功率，提高电网电能质量，达到稳定性和安全性，具有能量输送和电能质量优化的特点。
2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种光储apf多功能并网逆变器，其特征在于，包括光伏发电单元，储能单元，逆变单元，lcl滤波单元，apf单元，非线性负载单元，谐波电流检测单元；所述的光伏发电单元与逆变单元相连，储能单元与逆变单元
3、所述的光伏发电单元的输入端与光伏板连接，光伏发电单元的输出端与逆变单元相连接。
4、所述的光伏发电单元由光伏板连接boost电路构成，跟踪寻找光伏发电的最大功率点，通过半导体光电效应将太阳能转化为直流电；通过boost电路升压得到需要的直流电压。
5、所述的储能单元的输入端连接储能电池，输出端与逆变单元相连，储能单元和光伏发电单元通过公共直流母线连接至逆变单元直流侧。
6、所述的储能单元使用双向dc/dc变换器来控制储能电池的充放电，使光储apf多功能并网系统在光伏发电单元以不同功率发电时动态调整充放电状态，达到能量输送和电能质量优化的效果。
7、所述的光伏发电单元由光伏板、电容c、电容cdc1、电容cdc2、igbt开关管sb、电感lb与二极管vdb构成；光伏板与电容c、igbt开关管sb、电容cdc1、电容cdc2并联，电容c与电感lb串联后并联于igbt开关管sb；电感lb和二极管vdb串联；电容cdc1和电容cdc2串联；igbt开关管sb的集电极与电感lb相连；igbt开关管sb的发射级与电容c相连。光伏发电单元将光伏板经过boost电路升压得到需要的直流电压值。
8、所述的储能单元由储能电池、电容c、滤波电感la、igbt开关管s7、igbt开关管s8、稳压电容cdc构成；储能电池与电容c并联；电容c与滤波电感la串联后并联于igbt开关管s7，其中igbt开关管s7的集电极和滤波电感la相连；igbt开关管s7的发射极和电容c相连，与igbt开关管s8串联；igbt开关管s8与稳压电容cdc并联。储能单元通过公共直流母线连接至逆变单元直流侧。
9、所述的逆变单元输入端连接光伏发电单元和储能单元，并且并联稳压电容起到稳压作用；逆变单元的输出端和lcl滤波单元相连。逆变单元经过lcl滤波单元后并网。
10、所述的逆变单元由6个igbt开关管组成，6个igbt开关管分别为igbt开关管s1、igbt开关管s2、igbt开关管s3、igbt开关管s4、igbt开关管s5、igbt开关管s6；6个igbt开关管分成两组，每组为3个igbt开关管并联，第一组为igbt开关管s1、igbt开关管s3、igbt开关管s5，第二组为igbt开关管s4、igbt开关管s6、igbt开关管s2，两组igbt开关管串联后与第一稳压电容cdc1和第二稳压电容cdc2并联，且每个igbt开关管与一个续流二极管并联。
11、所述的apf单元由lcl滤波单元、非线性负载单元、主电路组成，其中主回路和逆变单元一致，由三相全桥逆变电路组成；逆变单元的输入端和直流母线相连，逆变单元的输出端和lcl滤波单元相连，逆变单元经过lcl滤波单元后并网。
12、所述的apf单元，其主回路由三相全桥逆变电路组成，该电路由6个igbt开关管组成，6个igbt开关管分别为igbt开关管s1、igbt开关管s2、igbt开关管s3、igbt开关管s4、igbt开关管s5、igbt开关管s6；6个igbt开关管分成两组，每组为3个igbt开关管并联，第一组为igbt开关管s1、igbt开关管s3、igbt开关管s5，第二组为igbt开关管s4、igbt开关管s6、igbt开关管s2，两组igbt开关管串联后与第一稳压电容cdc1和第二稳压电容cdc2并联，且每个igbt开关管与一个续流二极管并联。
13、所述的非线性负载单元由6个二极管和一个电阻r、一个电感l组成，6个二极管分别为二极管vd1、二极管vd2、二极管vd3、二极管vd4、二极管vd5、二极管vd6；6个二极管分为两组，每组为3个二极管并联，第一组为二极管vd1、vd3、vd5，第二组为二极管vd4、vd6、vd2，两组二极管串联后与电阻r和电感l并联。
14、所述的lcl滤波单元包括滤波电感l1、滤波电感l2和电容c1；lcl滤波单元的首端为滤波电感l1，滤波电感l1和电容c1并联，电容c1和末端的滤波电感l2并联；lcl滤波单元用作无源滤波器对逆变输出电流可以滤除谐波，改善电能质量。
15、所述的储能单元具有充放电、稳定直流母线电压、功率调节的功能。当光伏发电单元产生能量充足时，将多余的能量送给储能单元，当光伏发电单元产生的能量不足时，储能单元提供能量，使整个系统维持在稳定的状态。
16、所述谐波电流检测单元用于检测并网点和流经非线性负载单元产生的谐波电流，对检测到的谐波电流，进行指令信号合成，跟踪控制，计算得到apf的输出电流。
17、本技术的有益效果是：
18、本技术提供一种光储apf多功能并网逆变电路，多功能并网逆变电路既可以实现能量的输送，也能实现电能质量的优化，通过光伏发电单元和储能单元为电能质量治理和电网传输能量，并将多余的电能充给储能单元，当光伏发电单元提供的能量不足，储能单元放电维持直流母线电压的稳定和电能质量的治理，平抑功率波动，提高系统的利用率，apf电路检测并网点和非线性负载处的谐波电流，补偿谐波电流，电压电流双闭环控制维持直流母线电压的稳定，驱动igbt，实现有源滤波，改善并网的电流质量，维持了整个光储apf并网系统的稳定性和安全性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，包括光伏发电单元，储能单元，逆变单元，LCL滤波单元，APF单元，非线性负载单元，谐波电流检测单元；所述的光伏发电单元与逆变单元相连，储能单元与逆变单元相连，逆变单元是APF单元的主回路，LCL滤波单元和逆变单元相连；非线性负载单元和APF单元相连；
2.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的光伏发电单元由光伏板、电容C、电容Cdc1、电容Cdc2、IGBT开关管Sb、电感Lb与二极管VDb构成；光伏板与电容C、IGBT开关管Sb、电容Cdc1、电容Cdc2并联，电容C与电感Lb串联后并联于IGBT开关管Sb；电感Lb和二极管VDb串联；电容Cdc1和电容Cdc2串联；IGBT开关管Sb的集电极与电感Lb相连；IGBT开关管Sb的发射级与电容C相连；光伏发电单元将光伏板经过Boost电路升压得到需要的直流电压值。
3.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的储能单元由储能电池、电容C、滤波电感La、IGBT开关管S7、IGBT开关管S8、稳压电容C
4.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的逆变单元输入端连接光伏发电单元和储能单元，并且并联稳压电容起到稳压作用；逆变单元的输出端和LCL滤波单元相连；逆变单元经过LCL滤波单元后并网。
5.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的逆变单元由6个IGBT开关管组成，6个IGBT开关管分别为IGBT开关管S1、IGBT开关管S2、IGBT开关管S3、IGBT开关管S4、IGBT开关管S5、IGBT开关管S6；6个IGBT开关管分成两组，每组为3个IGBT开关管并联，第一组为IGBT开关管S1、IGBT开关管S3、IGBT开关管S5，第二组为IGBT开关管S4、IGBT开关管S6、IGBT开关管S2，两组IGBT开关管串联后与第一稳压电容Cdc1和第二稳压电容Cdc2并联，且每个IGBT开关管均与一个续流二极管并联，组成三相全桥逆变电路。
6.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的APF单元由LCL滤波单元、非线性负载单元、主电路组成，其中主电路和逆变单元一致，均由三相全桥逆变电路组成；逆变单元的输入端和直流母线相连，逆变单元的输出端和LCL滤波单元相连。
7.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的APF单元，其主电路由三相全桥逆变电路组成。
8.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的非线性负载单元由6个二极管和一个电阻R、一个电感L组成，6个二极管分别为二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、二极管VD5、二极管VD6；6个二极管分为两组，每组为3个二极管并联，第一组为二极管VD1、VD3、VD5，第二组为二极管VD4、VD6、VD2，两组二极管串联后与电阻R和电感L并联。
9.根据权利要求1所述的一种光储APF多功能并网逆变器，其特征在于，所述的LCL滤波单元包括滤波电感L1、滤波电感L2和电容C1；LCL滤波单元的首端为滤波电感L1，滤波电感L1和电容C1并联，电容C1和末端的滤波电感L2并联。
...【技术特征摘要】
1.一种光储apf多功能并网逆变器，其特征在于，包括光伏发电单元，储能单元，逆变单元，lcl滤波单元，apf单元，非线性负载单元，谐波电流检测单元；所述的光伏发电单元与逆变单元相连，储能单元与逆变单元相连，逆变单元是apf单元的主回路，lcl滤波单元和逆变单元相连；非线性负载单元和apf单元相连；
2.根据权利要求1所述的一种光储apf多功能并网逆变器，其特征在于，所述的光伏发电单元由光伏板、电容c、电容cdc1、电容cdc2、igbt开关管sb、电感lb与二极管vdb构成；光伏板与电容c、igbt开关管sb、电容cdc1、电容cdc2并联，电容c与电感lb串联后并联于igbt开关管sb；电感lb和二极管vdb串联；电容cdc1和电容cdc2串联；igbt开关管sb的集电极与电感lb相连；igbt开关管sb的发射级与电容c相连；光伏发电单元将光伏板经过boost电路升压得到需要的直流电压值。
3.根据权利要求1所述的一种光储apf多功能并网逆变器，其特征在于，所述的储能单元由储能电池、电容c、滤波电感la、igbt开关管s7、igbt开关管s8、稳压电容cdc构成；储能电池与电容c并联；电容c与滤波电感la串联后并联于igbt开关管s7，其中igbt开关管s7的集电极和滤波电感la相连；igbt开关管s7的发射极和电容c相连，与igbt开关管s8串联；igbt开关管s8与稳压电容cdc并联；储能单元通过公共直流母线连接至逆变单元直流侧。
4.根据权利要求1所述的一种光储apf多功能并网逆变器，其特征在于，所述的逆变单元输入端连接光伏发电单元和储能单元，并且并联稳压电容起到稳压作用；逆变单元的输出端和lcl滤波单元相连；逆变单元经过lcl滤波单元后并网。
5.根据权利要求1所述的一种光储apf多功能并网逆...
【专利技术属性】
技术研发人员：康家玉，肖永超，孙博阳，于淼，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。