本发明专利技术涉及一种光伏发电稳压装置，它包括光伏发电系统、最大功率点跟踪控制器、交直流切换开关、系统控制器、电网、可控电力变流器、LC低通滤波器、隔离变压器、负载和电压传感器；光伏发电系统输出的直流电源经最大功率点跟踪控制器后分别输入交直流切换开关的直流电源输入端，及系统控制器内，交直流切换开关的交流电源输入端连接电网，交直流切换开关输出端连接可控电力变流器输入端；可控电力变流器的输出端经LC低通滤波器后连接隔离变压器的初级绕组，隔离变压器的二级绕组与电网和负载串联；负载侧经电压传感器连接系统控制器，系统控制器控制交直流切换开关和可控电力变流器工作。本发明专利技术能有效地保证负载电压的稳定，实现全天候长期稳定为负载供电，可以广泛在电力供电系统中应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发电稳压装置，特别是关于一种电力供电系统中的光伏发电稳压直O
技术介绍
在用电的高峰期，电网的电压一般会比正常电压低，这种情况叫电网欠压。特别是在电网的末端，在城市的郊区和一些偏远的乡镇，由于电网的建设不完善或没有足够的冗余度以及监控和支持，电网电压会比正常电压低10%或者更低。在电压欠压的情况下，可能导致用电设备(如家用电器)不能正常工作，比如用电设备的转换效率会非常低。如果电压欠压太严重，特别是超过10%的情况下，极有可能损坏用电设备。国夕卜的M. R. Ahmed禾口M. Alam在“Design of a switch mode AC voltageregulator with improved performance, " (Power Electronics,2006. IICPE 2006. India International Conference on, IEEE, 2006, p. 203-207) 一文中利用稳压器来稳定电网电压，稳压器从电力不稳的电网中获取能量，用于补偿电网的电压并把电网的电压提高到正常水平然后给负载供电。然而这种稳压系统大大降低了供电系统的效率，通常只有最高 65%的效率。负载的供电电压虽然暂时被稳定了，但电网向负载供电的效率被降低了，导致更多的电能需要从电网中获取和消耗，从而增加了电费；还有从电压欠压的电网中提取过多的电能可能会导致欠压的情况更严重，对电网及负载产生冲击作用及相反的效果。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能利用新能源光伏发电，又能调节电网的电能质量，并且能为如家庭、写字楼、工厂等负载提供全天候的长期稳定工作电源的光伏发电稳压装置。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案一种光伏发电稳压装置，其特征在于它包括一光伏发电系统、一最大功率点跟踪控制器、一交直流切换开关、一系统控制器、 一电网、一可控电力变流器、一 LC低通滤波器、一隔离变压器、一负载和一电压传感器；所述光伏发电系统输出的直流电源经所述最大功率点跟踪控制器后分别输入所述交直流切换开关的直流电源输入端，及所述系统控制器内，所述交直流切换开关的交流电源输入端连接所述电网，所述交直流切换开关输出端连接所述可控电力变流器输入端；所述可控电力变流器的输出端经所述LC低通滤波器后连接所述隔离变压器的初级绕组，所述隔离变压器的二级绕组与所述电网和负载串联；所述负载侧经所述电压传感器连接所述系统控制器，所述系统控制器控制所述交直流切换开关和可控电力变流器工作。所述系统控制器包括一太阳能输出功率侦测器、一信号发生器、一三角波信号发生器和一 PWM发生器；所述太阳能输出功率侦测器的输入端连接所述最大功率点跟踪控制器，输出端分别连接所述交直流切换开关和信号发生器的输入端；所述信号发生器输出的信号乘以所述电压传感器输出电压与预先设定参考电压的差值，得到的信号依次输入所述三角波信号发生器和PWM发生器后，得到的控制信号输入所述可控电力变流器。所述隔离变压器采用50赫兹的1 1的隔离变压器。所述可控电力变流器包括四个桥接的双向可控半导体开关器件，每个所述半导体开关器件均由四个快恢复二极管组和一个场效应管组成，四个所述二极管桥接后，其共阳极连接所述场效应管的源极，共阴极连接所述场效应管的漏极，所述场效应管的栅极连接所述系统控制器中的PWM发生器。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术由于采用包括光伏发电系统的最大功率点跟踪控制器、交直流切换开关、系统控制器、可控电力变流器、LC低通滤波器和隔离变压器的光伏发电稳压装置，可控电力变流器在系统控制器控制下可以将直流电源或交流电源转换成另一交流电源，为负载供电，这样不仅能有效地保证负载电压的稳定，调节了电网的电能质量，同时实现了全天候长期稳定为负载供电。2、本专利技术由于采用可控电力变流器能将直流电源转换成交流电源，也能将电网的交流电源转换成另一较小电压的交流电源，在系统控制器控制下，使得可控电力变流器能在同一变流器拓扑上实现两种模式的切换，这样大大节省了电路成本。3、本专利技术由于可控电力变流器采用四个桥接的双向导通的可控半导体开关器件，每个半导体开关器件均由四个桥接的快恢复二极管和一个场效应管组成，当本专利技术在交流工作模式时，流经该可控电力变流器的交流电降压不经过整流和逆变，从而大大提高了可控电力变流器的转换效率。4、本专利技术的光伏发电稳压装置是串联在负载和电网之间，因此，本专利技术的光伏发电稳压装置还以对电网起到无功补偿的作用。本专利技术可以广泛在电力供电系统中应用，特别是家庭，公司，工厂等小型供电系统。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的光伏发电系统向电网和负载提供电能时的运行示意图；图3(1) 图3(4)是本专利技术利用电网本身的电能调节电网欠压的运行示意图及电流流向；图4(1) 图4(4)是本专利技术利用电网本身的电能调节电网过高电压的运行示意图与电流流向；图5(a) 图5(d)是本专利技术利用电网本身的电能调节电网过高电压的运行效果图；其中图5(a)为负载电流曲线图；图5(b)是电网电压、负载电压和可控电力变流器电压曲线图，黑实线为电网电压，平稳小虚线为可控电力变流器电压，虚线为负载电压；图5(c) 是可控半导体开关器件S2端电压；图5(d)是可控半导体开关器件S4端电压。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。本专利技术针对一般的光伏发电系统只能白天有阳光时工作，到了晚上就无法继续给负载提供电力，还有电网提供的电压会出现欠压或偏高的情况。提出了一种用于连接光伏发电系统、交流电网(AC电网)和负载的电路；即可以用光伏发电系统单独向负载供电，也可以利用光伏发电系统和AC电网同时向负载供电，并全天候地向负载提供一个高效率、可靠、稳定的AC电源。如图1所示，本专利技术包括一光伏发电系统1、一光伏发电系统的最大功率点跟踪控制器(MPPT)2、一交直流切换开关3、一系统控制器4、一电网5、一可控电力变流器6、一 LC 低通滤波器7、一隔离变压器8、一负载9和一电压传感器10。光伏发电系统1输出的直流电源经MPPT 2后分别输入交直流切换开关3的直流电源输入端DCin，以及系统控制器4内，其中MPPT 2用于提高光伏发电系统1的电力输出效率。交直流切换开关3的交流电源输入端ACin连接电网5，其输出端Out连接可控电力变流器6的输入端。可控电力变流器6的输出端经LC低通滤波器7后连接隔离变压器8 的初级绕组，隔离变压器8的二级绕组与电网5和负载9串联。负载9侧还经一电压传感器10连接系统控制器4，系统控制器4根据光伏发电系统1及电压传感器10传输的电压信号控制交直流切换开关3和可控电力变流器6工作。上述实施例中，系统控制器4通过光伏发电系统1的输出功率来控制交直流切换开关3在市电电网5和光伏发电系统1之间进行切换，系统控制器4包括一太阳能输出功率侦测器11、一信号发生器12、一三角波信号发生器13和一 PWM发生器14。太阳能输出功率侦测器11的输入端连接MPPT 2，输出端分别连接交直流切换开关3和信号发生器12的输入端；信号发生器12输出的信号乘以电压传感器10输出电压与预先设定参考电压的差值，得到的信号依次输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孔飞，
申请(专利权)人：孔飞，聂赞相，
类型：发明
国别省市：
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