[发明专利]太阳能光伏三相微逆变器以及太阳能光伏发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏科技领域，具体来说，本发明涉及一种太阳能光伏三相微逆变器以及一种太阳能光伏发电系统。

背景技术

太阳能光伏发电系统的逆变器最近趋向于采用分布式的微型逆变器(微逆变器)。微型逆变器对每个直流光伏组件提供最大功率点控制，从而使每个直流光伏组件产生最大的能量，提高整个太阳能光伏发电系统的性能。另外，微型逆变器还能产生交流低压输出，而不是中心式逆变器系统的高直流电压输出，提高了系统的安全性和工作效率。

在使用微逆变器的光伏发电系统中，多个支路通过配电箱分别连接一串微逆变器和相关的其他组件。大型的光伏发电系统通常使用三相交流电网连接，但是真正的三相微逆变器比单相微逆变器会多很多电子元件，实现起来比较复杂。现有的一种替代方法为将多个单相微逆变器串联连接为三组，每一组单相微逆变器再连接到商业三相交流电网中的一相。为了保证交流电网的三相之间的电流幅度的平衡，这三组单相微逆变器需要有相同的微逆变器和直流光伏组件，这个要求就造成光伏发电系统在设计和安装方面的困难和较高的成本。

图1为现有技术中的一个太阳能光伏发电系统的结构示意图。该太阳能光伏发电系统100包括多个单相微逆变器101，彼此串联成若干组(图中为三组)，分别与三相交流电网相连接。各个单相微逆变器101产生与相应的三相交流电网106电压同相的电流，实现并网输出。每个单相微逆变器101通过直流端子103与一个直流光伏组件102相连接，将该直流光伏组件102产生的直流电转换为交流电。每个单相微逆变器101通过交流端子104和上一个/下一个单相微逆变器101相连接，由此每一排的多个单相微逆变器101能够串联成一个支路。每一个支路的最后一个单相微逆变器101的交流端子104作为整个支路的交流输出端连接到三相交流电网106的零线N和一个火线L1、L2或L3。这样，图中的三个支路依次分别连接到L1/N、L2/N和L3/N。

在进行光伏发电工作时，系统100将产生的交流电通过配电箱连接到三相交流电网106，例如商业220V/380V电网。这样，三相交流电网106中的火线L1负载交流电的第1相电流，火线L2负载交流电的第2相电流，火线L3负载交流电的第3相电流。零线N负载的电流为三相电流的总和。在理想情况下，火线L1、L2和L3上的电流大小是平衡的，而相位相差120度，结果零线N上的电流应该为零。但是，为了达到三相交流电网106的三相之间的平衡，图中的光伏发电系统100的三个支路要产生平衡的电流，也就是三组直流光伏组件102和三组单相微逆变器101要产生相同大小的电流。如果系统100规模比较庞大，那么各个直流光伏组件102所处的光照、温度等环境条件很难保证相同，输入电网106的三相间的交流电很难保持平衡，这个会造成光伏发电系统100设计和安装的困难和高开支。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种太阳能光伏三相微逆变器，能够保证输出到三相交流电网的三相交流电是平衡的，简化了光伏发电系统的设计和安装。

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能光伏三相微逆变器，包括：

直流端子，与三个彼此互相靠近的直流光伏组件相连接，用于接收所述直流光伏组件产生的直流电；

三个单相逆变电路，其输入端通过所述直流端子分别与所述三个直流光伏组件相连接，用于分别将所述三个直流光伏组件产生的直流电转换为交流电；

交流端子，与三相交流电网相连接，用于将所述三个单相逆变电路产生的交流电并网输出；

其中，每个单相逆变电路的输出端分别与所述三相交流电网三相中的一相以及零线相连接。

可选地，所述三个单相逆变电路是完全相同的。

可选地，所述单相逆变电路包括直流-交流转换电路、直流电压电流检测电路、交流电压电流检测电路和滤波电路。

可选地，所述单相逆变电路还包括控制电路和通信电路。

可选地，所述三个单相逆变电路在外部共用一个比较电路、一个控制电路和一个通信电路，所述比较电路分别比较所述三个单相逆变电路的输入/输出电流、电压，如果发现三相之间不平衡，则所述控制电路调节所述三个单相逆变电路的电力转换。

相应地，本发明还提供一种太阳能光伏发电系统，包括多个太阳能光伏三相微逆变器，所述多个三相微逆变器的交流端子分别与三相交流电网中的各相和零线相连接，其中，每个三相微逆变器包括：

直流端子，与三个彼此互相靠近的直流光伏组件相连接，用于接收所述直流光伏组件产生的直流电；