[发明专利]一种太阳能的并网逆变分布式发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种太阳能的并网逆变分布式发电系统。

背景技术

分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。

对于现有的分布式光伏发电系统，由于太阳能分布式发电系统所产生的电能具有随机性和间接性，对电网的冲击很大，所以需要通过电力电子装置进行电能转换才能并网。

为此，在分布式发电系统里面加入PWM网侧变换器可以有效的改善电能的性能。

发明内容

本发明实施例提供并网逆变分布式发电系统，该系统主要由太阳能、DC/AC转换模块、储能装置、本地负载、PWM网侧变换器、并网开关、电网等组成。其中：

所述DC/AC转换模块，用于将光伏特效应得到的直流电转换为交流电；

所述储能装置，适于将转换过来的电能储存下来直接供给负载使用或者通过PWM网侧控制器传给电网；

所述PWM网侧变换器使用的是基于电感电流反馈的电压、电流闭环的双PI控制策略，可以实现电压的误差控制；

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

通过在分布式发电系统里面加入PWM网侧变换器，使用双PI控制策略，其中电压外环采用比例积分谐振控制，通过加入负序和谐波频率的谐振控制器，以消除输出电压的负序分量及谐波分量。电流内环采用预测电流控制实现电流的误差控制，以提高电流控制的动态性能，采用比例积分谐振控制策略能确保负载侧变换器在不平衡和非线性负载共存的情况下具有高质量的输出性能，并具有很好的应付负载突变的动态性能。

附图说明

图1是本发明中的一种太阳能的并网逆变分布式发电系统的结构示意图。

图2是网侧变换器PI控制结构示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，通过太阳能光伏发电，利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能，再通过DC/AC转换模块转换为交流电存储在储能装置里面，可以直接供给负载，也可以通过PWM网侧变换器将电能通过并网开关供给电网。为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种太阳能的并网逆变分布式发电系统，参照图1，包括：太阳能1、DC/AC转换模块2、储能装置3、本地负载4、PWM网侧变换器5、并网开关6、电网7等。

在具体实施中，PWM网侧变换器5使用的是基于电感电流反馈的电压、电流闭环的双PI控制策略，主要由滤波器8、负载侧变换器9、空间矢量脉宽调制模块SVPWM 10、坐标转换dq/abc 11和abc/dq 14、PI控制器12和13以及积分器∫ 15等组成。

首先通过PWM网侧变换器5的abc/dq 14，将输入的电能由三相静止信号转换为两相信号，为了保证在不平衡或非线性负载下逆变器输出的电压幅值和频率恒定，通过PI控制器13和PI控制器12来控制输出电压的基频分量以及输出电压的负序或谐波分量。理想谐振控制器相当于在谐振频率处的积分器15，在谐振频率处，谐振控制器增益为无穷大，而在谐振点两侧增益急剧减小，为了降低谐振控制器对电压频率波动的灵敏度，在积分器中加入衰减项，以提高系统稳定性。之后将得到的两相信号通过dq/abc 11转换为三相信号，通过空间矢量脉宽调制模块SVPWM 10的电流控制器，保证了输出电流平衡，消除了有功功率二倍频波动、消除无功功率二倍频波动，由于不需要对电网电流进行正负序分离，所以系统的动态性能得到了改善。最后通过负载侧变换器9和滤波器8输入到负载4中。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。