【技术实现步骤摘要】
一种光伏扬水逆变器及其控制方法、及光伏扬水系统
本专利技术属于光伏发电
,并涉及一种应用于光伏扬水系统的光伏扬水逆变器及其控制方法。
技术介绍
光伏扬水系统主要由光伏扬水逆变器、太阳能光伏阵列和三相交流水泵组成(图1),其广泛运用于农林灌溉、荒漠治理、草原畜牧、生活用水、海水淡化、城市水景等光伏水利领域。光伏扬水系统基于蓄电不如蓄水的理念,采用搭建蓄水池而省却掉蓄电池,以蓄水替代蓄电的方法,既减少系统投资成本又提高了光伏扬水系统设备的可靠性,同时也避免了蓄电池更换对环境的污染,做到真正的经济、环保。光伏扬水系统中的核心控制设备为光伏扬水逆变器,光伏扬水逆变器一方面对系统的运行实施控制和调节,将太阳能光伏阵列发出的直流电转换为交流电用以驱动水泵,另一方面需要根据日照强度的变化实时调节输出频率,实现最大功率点跟踪(MaximumPower Point Tracking, MPPT)。光伏扬水系统的三相交流水泵在实施变频调速控制时,所需要的输入电压与水泵电机的转速成正比,在额定转速时需要输入额定电压。另一方面,光伏扬水逆变器能够输出的最高交流电压又与逆变器直流母线电压Vbus成正比,其中与额定交流电压220V水泵匹配的直流母线电压最低值为320V,与额定交流电压380V水泵匹配的直流母线电压最低值为540V。而目前光伏扬水逆变器的主电路均采用单级逆变的结构(图2),即直流母线电压Vbus等于太阳能光伏阵列的输出电压Vpv。所以目前与220V三相交流水泵匹配的的光伏扬水系统,要求太阳能光伏阵列最大功率点电压超过320V ;与380V三相交流水泵匹 ...
【技术保护点】
一种光伏扬水逆变器(2),连接在水泵(3)和光伏阵列(1)之间且具有MPPT功能,其特征在于,所述光伏扬水逆变器(1)包含升压电路(21)和逆变电路(22);所述升压电路(21)将所述光伏阵列(1)的输出电压提升至直流母线电压(Vbus),所述逆变电路(22)对所述直流母线电压(Vbus)进行DC/AC转换并输出驱动所述水泵(3)的交流电压。
【技术特征摘要】
1.一种光伏扬水逆变器(2),连接在水泵(3)和光伏阵列(I)之间且具有MPPT功能,其特征在于,所述光伏扬水逆变器(I)包含升压电路(21)和逆变电路(22 );所述升压电路(21)将所述光伏阵列(I)的输出电压提升至直流母线电压(Vbus),所述逆变电路(22)对所述直流母线电压(Vbus)进行DC/AC转换并输出驱动所述水泵(3)的交流电压。2.根据权利要求1所述的光伏扬水逆变器(2),其特征在于,所述光伏扬水逆变器(2)还包含第一 MPPT控制器(23)和第一直流母线电压恒压控制器(24); 所述第一 MPPT控制器(23)采集所述光伏阵列(I)的输出电压(Vpv)和输出电流(Ipv),用于调控所述升压电路(21)的导通占空比(D),以调控所述升压电路(21)产生的直流母线电压(Vbus); 所述第一直流母线电压恒压控制器(24)基于预设的直流母线电压恒定值(VMfl)与所述直流母线电压(Vbus)的比较结果对所述逆变电路(22)进行PWM控制,以调控所述逆变电路(22)输出的交流电压。3.根据权利要求1所述的光伏扬水逆变器(2),其特征在于,所述光伏扬水逆变器(2)还包含第二 MPPT控制器(25 )、恒定升压控制器(26 )和第二直流母线电压恒压控制器(27 ); 所述第二 MPPT控制器(25)采集所述光伏阵列(I)的输出电压(Vpv)和输出电流(Ipv),用以对所述逆变电路(22 )进行PWM控制,以调控所述逆变电路(22 )输出的交流电压; 所述恒定升压控制器(26)基于受所述第二 MPPT控制器(25)调控的、所述逆变电路(22)的输出频率,用于计算第一直流母线电压参考值(Vref2); 所述第二直流母线 电压恒压控制器(27)基于第一直流母线电压参考值(Vref2)与所述直流母线电压(Vbus)的比较结果调控所述升压电路(21)的导通占空比(D),以调控所述升压电路(21)产生的直流母线电压(Vbus)。4.根据权利要求1所述的光伏扬水逆变器(2),其特征在于,所述光伏扬水逆变器(2)还包含第二 MPPT控制器(25 )、动态升压控制器(28 )和第三直流母线电压恒压控制器(29 ); 所述第二 MPPT控制器(25)采集所述光伏阵列(I)的输出电压(Vpv)和输出电流(Ipv),用以对所述逆变电路(22 )进行PWM控制,以调控所述逆变电路(22 )输出的交流电压; 所述动态升压控制器(28)接收受所述第二 MPPT控制器(25)调控的、所述逆变电路(22)的输出频率,用以设定最小直流母线电压参考值(Vref3); 所述第三直流母线电压恒压控制器(28)基于所述最小直流母线电压参考值(Vref3)与所述直流母线电压(Vbus)的比较结果调控所述升压电路(21)的导通占空比(D),以调控所述升压电路(21)产生的直流母线电压(Vbus)。5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的光伏扬水逆变器(2),其特征在于,所述升压电路(21)和逆变电路(22)的开关管均采...
【专利技术属性】
技术研发人员:何少强,施洪峰,
申请(专利权)人:深圳市天源新能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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