[实用新型]一种基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电领域，特别是一种基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置。

背景技术

随着社会经济的发展，人类对电力的需求日益增大，而能源危机和环境污染的日益加重，促进了人类对新能源发电技术的研究。光伏发电技术具有的各种优势使其成为未来发电的主导方式之一，发展前景巨大，成为近年来研究的热点。

光伏发电装置是将变化的太阳能转换相对稳定的交流电并入电网供负载使用的功率变换装置。应用在太阳能并网发电的逆变器需要实现以下功能：1.输出低失真度的正弦波形，通过过零捕获电路，与电网同步可并入电网的电能；2.在太阳能电池成本较高的情况下，合理设计系统，提高工作可靠习惯，提高效率；3.具有反孤岛运行能力，在电网发生故障时能及时保护发电装置和电网的安全。

对光伏发电硬件平台的模拟是对光伏发电的研究和应用，并网型光伏型系统是光伏发电的方向，与孤立运行的太阳能光伏电站相比，具有以下优点：(1)光伏电池可以始终把其全部储能发送到电网(2)节省了蓄电池充放电过程中能量损耗(3)避免了处理废旧蓄电池带来的二次污染，实现真正的绿色能源。但是也存在不足，系统响应速度慢、系统有静差、跟踪精度低、效率低的缺陷。

目前的基于三相桥式整流电路的光伏并网发电装置硬件平台包括：光伏阵列模拟装置、三相桥式整流器、升压变压器、三相逆变器、输出滤波器、并网变压器、电压和电流检测模块、控制模块、IPM驱动、保护模块等，由于采用了三相桥式整流器，所需要的硬件器材较多，成本较高，且整流后直流侧的电压只有500-600v，并网电压达不到电网电压要求，要采用并网升压变压器才能满足电网电压要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置，减少对硬件器材的需求，节约成本，在不使用升压变压器的条件下，使并网电压满足电网电压的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置，包括光伏阵列模拟装置、降压变压器、三相逆变器、输出滤波器、IPM驱动及保护模块、控制模块、电压和电流检测模块，其中光伏阵列模拟装置、降压变压器、三相逆变器、输出滤波器依次连接，经断路器后接入电网，电压和电流检测模块与三相逆变器、输出滤波器并联，电压和电流检测模块与控制模块连接，控制模块与IPM驱动及保护模块连接，IPM驱动及保护模块接入三相逆变器，其特征在于，还包括二倍压整流电路，二倍压整流电路接入降压变压器和三相逆变器之间。

所述二倍压整流电路中二极管的型号为DD98N25K。

二倍压整流电路由两个电容和两个二极管组成，节约了成本，且制造简单方便，很好的实现光伏侧直流侧电压的模拟。

与现有的装置相比，本实用新型具有以下优点：用二倍压整流电路取代了三相桥式整流电路，减少了对硬件器材的需求，节约了成本，且制造简单方便，采用二倍压整流电路后，直流侧的电压可升至700-800v，不需要采用升压变压器，逆变后的并网电压就可满足电网电压要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置结构框图；

图2为本实用新型一实施例基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置电路原理图；

图3为本实用新型一实施例基于二倍压整流的模拟光伏并网发电装置控制原理图；

图4(a)为三相中A相并网电压电流波形；图4(b)为三相中A相并网电流频域图；

其中：

e₁：交流电源；C1、C2：储能电容；La、Lb、Lc：电抗器；C3、C4、C5：电容；K1：断路器；G1-G6：IGBT模块；R1、R2、R3：限流电阻；J1：继电器；u_a、u_b、u_c：电网电压；i_a、i_b、i_c：并网电流；UPV：光伏阵列电压；IPV：直流侧电流；外环PI处理后电流值；TC：PWM载波周期；d_A、d_B、d_C：为占空比控制量。

具体实施方式