【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光伏,具体而言,涉及一种光伏逆变系统及光伏发电系统。
技术介绍
1、光伏逆变系统(photovoltaic inverter system)是太阳能光伏发电系统的重要组件。在光伏发电系统中,光伏电池将太阳光转换为直流(dc)电能。然而,由于大部分电网和电力设备采用交流(ac)电能,所以需要通过光伏逆变系统实现直流到交流的转换,以便将太阳能发电系统的电能注入到电网中,供应给家庭、企业或公共用电。然而现有的光伏逆变系统的输出能量利用率还有待进一步提高,造成光伏单元输出功率的浪费。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种光伏逆变系统及光伏发电系统,具体方案如下:
2、根据本公开的具体实施方式,第一方面,本公开提供一种光伏逆变系统,包括:
3、光伏电板,包括多个光伏组件经过串联和/或并联连接而成;所述光伏电板用于将太阳能转换为直流电能;
4、boost斩波电路,输入端与所述光伏电板的输出端连接,用于将所述光伏电板输出的动态变化的电压升压到稳定的电压;
5、逆变电路,输入端与所述boost斩波电路的输出端连接,用于将所述boost斩波电路输出的直流电能转换为交流电能;
6、控制电路,用于实时监测所述光伏电板、所述boost斩波电路、所述逆变电路的运行状态,以及调整所述光伏电板、所述boost斩波电路、所述逆变电路的运行状态的运行参数;其中,所述控制电路根据输出最大功率跟踪值以及实际负载总功率的比较结果获得功率补偿值,以
7、可选地,所述控制电路进一步包括:最大功率跟踪模块,获取所述光伏电板的输出电压ud、输出电流id、温度t、光照强度s,并计算所述光伏电板的输出最大功率跟踪值;功率比较模块,输入端与所述最大功率跟踪模块的输出端连接,用于比较所述最大功率跟踪模块输出的最大功率跟踪值与实际负载总功率,根据比较结果获得功率补偿值δp;参考电压生成模块,获取所述逆变电路的实时功率,以及以所述功率补偿值δp作为反馈信号修正所述实时功率中的有功功率;pwm信号生成模块,输入端与所述参考电压生成模块输出端连接,输出端与所述逆变电路连接,用于接收所述参考电压生成模块生成的电压参考值以及根据所述电压参考值获得用于控制所述逆变电路的脉宽调制信号。
8、可选地,所述功率比较模块比较所述输出最大功率跟踪值与所述实际负载总功率,若所述实际负载总功率小于或等于3倍的所述输出最大功率跟踪值,则输出所述功率补偿值为0,若所述实际负载总功率大于3倍的所述输出最大功率跟踪值,则输出所述功率补偿值为所述实际负载总功率与3倍的所述输出最大功率跟踪值之间的差值。
9、可选地,所述最大功率跟踪模块基于扰动观察法跟踪所述光伏电板的最大功率,获得所述输出最大功率跟踪值,其中,其中所述扰动观察法的调整步长与所述光伏电板的输出功率的微分dp/du成正比。
10、可选地,所述pwm信号生成模块为双环比例谐振控制器。
11、可选地,所述双环比例谐振控制器包括:电压环路和电流环路,其中,所述电压参考值与电容电压实际反馈被送入所述电压环路,所述电压环路的输出结果与电感电流实际反馈被送入所述电流环路,所述电流环路的输出结果作为所述脉宽调制信号。
12、可选地,所述控制电路与所述boost斩波电路的控制端连接,所述控制电路获取所述boost斩波电路的实际反馈值ud,并将所述实际反馈值ud与所述boost斩波电路的后端直流母线电压参考值ud_ref进行比较,计算出误差信号,根据所述误差信号控制所述boost斩波电路中开关器件的开闭。
13、可选地,进一步包括:变压器,与所述逆变电路的输出端耦合,用于变换和隔离所述逆变电路输出的交流电压。
14、可选地,进一步包括:储能电池以及与所述储能电池对应的储能电池逆变电路,所述储能电池在所述控制电路的控制下接收或输出电能,以在所述光伏电板无法产生足够电能时向外部供能,以及在所述光伏电板产生过剩电能时储存电能。
15、根据本公开的具体实施方式,第二方面,本公开提供一种光伏发电系统,包括上述的光伏逆变系统。
16、本公开提供的光伏逆变系统可以根据输出最大功率跟踪值与实际负载功率的比较结果选择功率补偿值δp,以及将功率补偿值δp叠加到的有功功率,以对有功功率进行修正,获得频率参考值,并且保持无功功率不变,使无功功率对应的电压幅值不变,从而可以改善并光伏单元最大功率输出。
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1.一种光伏逆变系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述控制电路进一步包括:
3.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述功率比较模块比较所述输出最大功率跟踪值与所述实际负载总功率,若所述实际负载总功率小于或等于3倍的所述输出最大功率跟踪值,则输出所述功率补偿值为0,若所述实际负载总功率大于3倍的所述输出最大功率跟踪值,则输出所述功率补偿值为所述实际负载总功率与3倍的所述输出最大功率跟踪值之间的差值。
4.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述最大功率跟踪模块基于扰动观察法跟踪所述光伏电板的最大功率,获得所述输出最大功率跟踪值,其中,其中所述扰动观察法的调整步长与所述光伏电板的输出功率的微分dP/dU成正比。
5.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述PWM信号生成模块为双环比例谐振控制器。
6.如权利要求5所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述双环比例谐振控制器包括:电压环路和电流环路,其中,所述电压参考值与电容电压实际反馈被送入所述电压环路,所述电压环路
7.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述控制电路与所述Boost斩波电路的控制端连接,所述控制电路获取所述Boost斩波电路的实际反馈值ud,并将所述实际反馈值ud与所述Boost斩波电路的后端直流母线电压参考值ud_ref进行比较,计算出误差信号,根据所述误差信号控制所述Boost斩波电路中开关器件的开闭。
8.如权利要求1所述的光伏逆变系统,其特征在于,进一步包括:
9.如权利要求1所述的光伏逆变系统,其特征在于,进一步包括:
10.一种光伏发电系统,其特征在于,包括如权利要求1-9任一权利要求所述的光伏逆变系统。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述控制电路进一步包括:
3.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述功率比较模块比较所述输出最大功率跟踪值与所述实际负载总功率,若所述实际负载总功率小于或等于3倍的所述输出最大功率跟踪值,则输出所述功率补偿值为0,若所述实际负载总功率大于3倍的所述输出最大功率跟踪值,则输出所述功率补偿值为所述实际负载总功率与3倍的所述输出最大功率跟踪值之间的差值。
4.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述最大功率跟踪模块基于扰动观察法跟踪所述光伏电板的最大功率,获得所述输出最大功率跟踪值,其中,其中所述扰动观察法的调整步长与所述光伏电板的输出功率的微分dp/du成正比。
5.如权利要求2所述的光伏逆变系统,其特征在于,所述pwm信号生成模块为双环比例谐振控制器。
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员:石佩玉,孟庆刚,彭程,王希平,张检亮,郭放,
申请(专利权)人:河北水利电力学院,
类型:新型
国别省市:
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