[发明专利]并网逆变装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变换器技术领域，特别涉及一种并网逆变装置。

背景技术

随着传统能源的日益枯竭，21世纪世界能源将发生巨大的变革，以资源有限、污染严重的化石能源为主的能源结构将逐步转变为以资源无限、清洁干净的可再生能源为主的多样性、复合型的能源结构。

并网逆变装置是一种以直流电源为能源的电子式发电机，其将直流电源(如蓄电池、光伏电池、风力发电机等)升压后转换为与市电电压同相位的正弦波电流，与市电电网并网输出。

目前，并网逆变装置有两种常用的架构，一种是采用高频变压器将直流电源隔离升压再经无隔离的逆电电路转换成交流电。如图1所示，直流电源73经过电容74滤波后，由开关75、开关76与高频变压器77组成的推挽式电路结构隔离后升压，再由四只二级管78组成的全波整流电路整流后，经高压电解电容79滤成高压直流电，然后通过4只开关管80组成的全桥逆变器电路转换为高谐波正弦脉波宽度电压，最后经电感81与电容82组成的低通滤波电路滤除高频谐波成份，采用电流控制输出功因为1的有效功率经并网切换装置83并入电网发电。

另一种是先将直流电源无隔离升压稳压，再经过逆变电路与工频变压器隔离逆变为交流电。如图2所示，直流电源61经过电容62滤波后，由电感63、开关64、二级管65组成升压电路升压，控制开关64的脉波宽度来控制输出稳定的直流高电压，4只开关68组成全桥逆变器电路结构，控制信号采用正弦脉波宽度调变技术，输出经工频变压器69隔离升压为高谐波正弦脉波宽度电压，再经电感70与电容71组成的低通滤波电路滤除高频谐波成份，输出正弦波电压，采用电流控制输出功因为1的有效功率，经并网切换装置72并入电网发电。

然而，上述两种传统的并网逆变装置普遍存在着以下缺点：

1、现有的并网逆变装置在交直流逆变过程中，要经过两次高频开关的转换，导致较大的能量损耗，降低了并网逆变装置的效率。

2、现有的并网逆变装置要在直流母线上使用低寿命的高压电解电容，制造成本高，而且在使用过程中须经常更换高压电解电容，从而也增加了维护成本。

3、现有的并网逆变装置只能提供有效功率输出，无法同时提供无功补偿，当并网侧产生无功功率上升时电网电压升高很容易使逆变装置停机运行，这样对供电电网会造成调度的困扰，并浪费电能。

4、现有的并网逆变装置没有应急供电(EPS)或不间断电源(UPS)的功能。

5、现有的并网逆变装置通常只单独使用蓄电池或风能或光伏电池中的一种直流电源，由于风能输出功率变化大且不连续，光伏电池使用时间短，蓄电池要充电后再使用，导致并网逆变装置使用率较低。

综上所述，现有的并网逆变装置存在功耗大、成本高、使用效率低的问题。

发明内容

本发明的目前是提供一种改进的并网逆变装置，利用简单的电路结构，提高并网逆变装置的转换效率，可结合多机群控设计，提供稳定输出功率，提高发电量。

本发明提出一种并网逆变装置，包括：

一个以上的直流电源装置，用以产生直流电；

一个以上的直流/直流变换器，通过一次高频切换将直流电压转换为正弦波调变高电压，该直流/直流变换器具有一输入端和一输出端，其输入端和前述直流电源装置连接；

一个以上的反流器，经过一次工频切换将正弦波谐波形状的电压反流为工频的正弦波交流电压；该反流器具有一输入端及一输出端，其输入端和前述直流/直流变换器的输出端连接；

一个以上的开关装置，具有一输入端及一输出端，其输入端和前述反流器的输出端连接，开关装置的输出端用以连接市电电网；

一个以上的主控制器，分别连接并控制该直流/直流变换器和反流器，以及控制该开关装置的切换。

依照本发明较佳实施例所述的并网逆变装置，其包括两个以上的直流电源装置、两个以上的直流/直流变换器、一个反流器、一个主控制器和一个开关装置，一个直流/直流变换器的输入端与一个直流电源装置对应连接后，所有直流/直流变换器的输出端并联接入该反流器。

依照本发明较佳实施例所述的并网逆变装置，其包括两个以上的直流电源装置、两个以上的直流/直流变换器、一个反流器、一个主控制器和一个开关装置，一个直流/直流变换器的输入端与一个直流电源装置对应连接后，所有直流/直流变换器的输出端串联接入该反流器。