[实用新型]基于新型Z源逆变器的三相光伏并网系统

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及太阳能发电技术领域，特别涉及基于新型Z源逆变控制器的智能发电系统。

背景技术

目前，在我国现有的太阳能发电装置中，以传统的电压源型逆变器和电流源型逆变器使用较为普遍，但是它们都存在自身原理上的缺陷：如需要额外增加DC变换电路，使成本增加；以及在传统逆变器中加入死区，会造成系统输出电压/电流的谐波畸变率较大等。

因为Z源网络具有很大的灵活性，近几年得到了很大的发展，特别是针对光伏并网发电应用，基于Z源网络衍生出了许多新型变流器，但是这类逆变器存在对Z源网络中电容的耐压值要求较高、启动时系统的冲击电流较大等缺点，这些缺点在一定程度上束缚了太阳能发电装置的发展与应用。

发明内容

[0006] 本实用新型旨在解决现有太阳能发电装置存在成本高、输出电压/电流的谐波畸变率较大等技术问题，以提供一种成本低、输入电压范围宽、无死区、系统输出电能质量高的基于新型Z源逆变器的三相光伏并网系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的基于新型Z源逆变器的三相光伏并网系统，太阳能电池板1分别连接Z源逆变器2的第一输入端和MPPT控制单元5，Z源逆变器2的输出端连接LC滤波电路3的输入端，后者的输出端分别连接电网4、霍尔电压传感器10的第一输入端和霍尔电流传感器9的第一输入端；电网4的第一输出端连接霍尔电流传感器9的第二输入端，其第二输出端连接霍尔电压传感器10的第二输入端；霍尔电流传感器9、霍尔电压传感器10和温度、湿度数据采集模块11的输出端连接数据处理单元8；DSP控制模块6的一对输入输出端连接MPPT控制单元5，另一对输入输出端连接数据处理单元8，DSP控制模块6的另一路输出端串接PWM信号驱动电路7和Z源逆变器2的第二输入端。

本实用新型的基于新型Z源逆变器的三相光伏并网系统，其中所述的Z源逆变器2由三相逆变桥15和Z源网络16构成，其中三相逆变桥15的正端连接太阳能电池板1的正端，三相逆变桥15的负端连接Z源网络16的电容一C1的负端，Z源网络16的电容二C2的正端连接太阳能电池板1的负端，电容一C1的正端和电容二C2的负端之间并联功率二极管D。

本实用新型基于新型Z源逆变器的三相光伏并网系统的有益效果：

本实用新型采用新型的Z源逆变器拓扑结构作为电能变换单元，不仅克服了传统控制器的不足，降低了成本，还有效地减小了Z源储能网络中电容的体积和重量，并使得系统具有一些传统逆变器所没有的特性，如输入电压范围宽、无死区，系统输出电能质量高等，由这种逆变器构成的光伏发电装置，在光伏并网发电应用上更具有优势。

同时，本实用新型集新型Z源逆变器和三点最小二乘法（最小二乘法是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。三点最小二乘法即在最大功率点附近取出三组数据，对他们进行最小二乘法拟合运算，得到最优值。）于一体，在有效地减小装置成本与重量的同时，完成太阳能电池的最大功率跟踪与电网的反孤岛效应，实现电能的高速、高性能的逆变，提高并网的质量与安全。

附图说明

图1 本实用新型之系统架构示意图

图2 本实用新型之Z源逆变器拓扑结构示意图

图中标号说明：

1 太阳能电池板、2 Z源逆变器、3 LC滤波电路、4 电网、5 MPPT控制单元、6、DSP控制模块、7 PWM信号驱动电路、8 数据处理单元、9 霍尔电流传感器、10 霍尔电压传感器、11 温度、湿度数据采集模块、12 6路PWM控制信号、15 三相逆变桥、16 Z源网络、17 逆变器输出、C1 电容一、C2 电容二、D 功率二极管、L1～L2 电感一～电感二、La～Lc 电感a～电感c、Ca～Cc 电容a～电容c、Q1～Q6 桥臂一～桥臂六

具体实施方式

本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1-2，通过如下实施方式予以说明。