一种基于正弦半波的微网电源制造技术

技术编号:9720011 阅读:125 留言:0更新日期:2014-02-27 07:10
本发明专利技术公开了一种基于正弦半波母线的微网电源,属于分布式微网电源领域。该电源的拓朴结构包括全桥整流模块(3)、BOOST模块(1)、BUCK模块(2)以及全桥逆变模块(4),电源的输入接口包括市电接口和新能源电源接口(下文以光伏电源为例)。市电输入经全桥整流后获得正弦半波直流母线;光伏电池首先经过BOOST模块输出最大功率,然后经过BUCK模块输出与正弦半波直流母线同频同相的电流源,并直接汇流入直流母线;汇流后的直流母线经过工频全桥逆变电路输出正弦交流电提供给负载。本发明专利技术采用了正弦半波直流母线汇流控制来实现光电实时互补,不需要储能设备和大容量母线电容即可获得光伏能量的稳定输出和高效利用,达到了降低发电系统成本和延长电源寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】
—种基于正弦半波的微网电源
技术介绍
:随着经济发展,人口增加,能源消耗快速增长,带来能源短缺、环境污染、生态恶化等重大问题。世界各国的研究机构和企业纷纷投入大量的人力和物力到这个新兴的产业当中。在过去的若干年间,具有并网发电功能的光伏并网逆变器在欧美等国得到了广泛的应用,然而在国内由于电网配电等各项相关技术尚未完全成熟,直接将电能输送到电网存在对大电网的潜在影响。另有一些研究面向具体应用开发了光伏独立逆变器,应用于电网难以普及的边远和海岛地区。为了获得稳定的电能,独立逆变器通常都配备大容量的蓄电池组以实现能源的分时调度,而目前蓄电池技术的缺陷导致了这些产品与生俱来的高初期投入和维护成本、能量利用率不足以及各种由蓄电池引起的安全隐患。上述原因造成了光伏逆变器在民用和工业用领域的推广困难。为此,有必要研究在无蓄电池储能调度的前提下,采用市电与光伏实时汇流互补控制的技术,实现光伏能量的稳定、高效输出。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的缺点,提出基于正弦半波母线的微网电源及其控制方法,以实现在无蓄电池储能调度的条件下,光伏能量的稳定、高效输出。本专利技术微网电源结构上包括全桥整流模块(本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于正弦半波母线的微网电源,其特征在于:电源拓扑结构主要包括全桥整流模块(3)、BOOST模块(1)、BUCK模块(2)以及全桥逆变模块(4),由市电接口和光伏电池接口并行构成的电源输入接口;其中:市电通过全桥整流模块(3)输出正弦半波直流母线,在不采用大容量电容滤波的条件下直接作为电压源,其输出端连接到全桥逆变模块(4)的输入端;光伏电池通过BOOST电路实现最大功率点跟踪控制,其输出端作为BUCK电路的输入端,通过BUCK电路输出与正弦半波直流母线同频同相的电流源,输出端连接到全桥逆变模块(4)的输入端,同时BUCK电路还维持了BOOST电路输出端电压的稳定性;上述电压源与电流源在正弦半波...

【技术特征摘要】
1.基于正弦半波母线的微网电源,其特征在于:电源拓扑结构主要包括全桥整流模块(3)、BOOST模块(1)、BUCK模块(2)以及全桥逆变模块(4),由市电接口和光伏电池接口并行构成的电源输入接口 ;其中:市电通过全桥整流模块(3)输出正弦半波直流母线,在不采用大容量电容滤波的条件下直接作为电压源,其输出端连接到全桥逆变模块(4)的输入端;光伏电池通过BOOST电路实现最大功率点跟踪控制,其输出端作为BUCK电路的输入端,通过BUCK电路输出与正弦半波直流母线同频同相的电流源,输出端连接到全桥逆变模块(4 )的输入端,同时BUCK电路还维持了 BOOST电路输出端电压的稳定性;上述电压源与电流源在正弦半波直流母线上实现汇流控制,并最终通过全桥逆变电路在低频逆变条件下输出标准交流电。2.如权利要求1所述的微网电源,其特征在于:所述的BOOST模块(1)的控制步骤如下: 2.1采样获得光伏电压Upv和光伏电流Ipv,并输入MPPT控制器,该控制器输出光伏电压Upv的参考电压值Upv ref ; 2.2根据Upv ref与Upv获得光伏电压误差Eupv,将Eupv输入闭环反馈控制器1,该控制器输出BOOST模块占空比Db。, 2.3将BOOST模块占空比Db。输入母线保护器,经过保护器判断后,占空比Db。放大输出至开关管MO。3.如权利要求2所述的微网电源,其特征在于:所述的母线保护器具有如下的控制步骤: 3.1设定阈值Ubo1〈Ubo2〈Ubo3。采样BOOST模块输出电压Ubo,若Ubo>Ubo1且Ubo〈Ubo2,则进入步骤3.2 ;若Ubo>Ubo2且Ubo>Ubo3,则进入步骤3.3 ;若Ubo>Ubo3,则进入步骤3.4 ; 3.2MPPT控制器执行逆过程,即Upv ref的调整朝着光伏输出功率Ppv减小的方向变化; 3.3MPPT控制器执行逆过程,并且开通放电通道Ml直至Ubo小于Ubo2,通过电阻Rtl释放母线能量,以降低...

【专利技术属性】
技术研发人员:张奔奔胥芳吴乐彬
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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