[发明专利]一种光伏储能一体化变流器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体的说，是涉及一种光伏储能一体化变流器。

背景技术

在由分布式电源所组成的微网系统中，当新能源所占电源容量比重较大时，由于新能源出力具有随机性、间歇式的特点，新能源出力波动会对电网造成较大冲击，成为不可控的垃圾电。目前，通过多种储能元件包括各种类型的蓄电池、超级电容以及压缩空气等等以平滑新能源出力，使之成为可控源，从而保证系统内功率平衡。

对于现有的储能系统而言，协调控制时就需进行多个工作单元之间的通信，通常各单元之间信号不能同步，导致控制效果很难达到预期的目标。此外，在储能系统对蓄电池、光伏电池板等直流电压源进行配置时，需要为储能元件配置单独的变流器，这样导致储能系统的成本增大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光伏储能一体化变流器，以克服现有技术中储能系统中各单元之间信号不能同步以及单独配置变流器导致成本大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光伏储能一体化变流器，包括DC/AC回路、DC/DC回路以及直流母线支撑电容，

所述DC/AC回路包括三桥臂整流逆变功率单元和LCL滤波电路，所述三桥臂整流逆变功率单元通过所述LCL滤波电路与外接交流电网相连；

所述DC/DC回路包括多组DC/DC功率模块，每组所述DC/DC功率模块包括三桥臂升降压功率单元和直流滤波电感，所述三桥臂升降压功率单元通过所述直流滤波电感与外接电池相连；

所述DC/DC回路的三桥臂升降压功率单元通过所述直流母线支撑电容与所述DC/AC回路的三桥臂整流逆变功率单元相连。

优选的，所述LCL滤波电路分为三相，

各相分别包括网侧滤波电感、滤波电容、机侧滤波电感和电阻，所述网侧滤波电感的第一端与所述DC/AC回路的三桥臂整流逆变功率单元对应相桥臂的中点处相连，所述网侧滤波电感的第二端与所述机侧滤波电感的第一端相连，所述机侧滤波电感的第二端与外接交流电网相连；所述网侧滤波电感的第二端与所述滤波电容的第一端相连，所述滤波电容的第二端与所述电阻的第一端相连；

各相中的所述电阻的第二端相连接。

优选的，

所述光伏储能一体化变流器DC/AC侧在并网运行时采用PQ控制，在离网运行时采用V/f控制；

所述光伏储能一体化变流器DC/DC功率模块接蓄电池时，在并网运行模式下采用恒功率充放电控制，在离网运行模式时采用直流母线电压恒压控制；

所述光伏储能一体化变流器DC/DC功率模块接光伏电池时，在并网运行模式和离网运行模式下均采用MPPT控制。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种光伏储能一体化变流器，采用两级式结构，由DC/DC、DC/AC两部分组成。其中，DC/DC部分采用模块化设计，支持多组电池接入，DC/DC侧各支路支持蓄电池及光伏电池的接入，各支路可独立控制。在并网运行时，DC/DC侧蓄电池支路采用恒功率充放电控制、光伏支路进行最大功率点跟踪控制(MPPT)，DC/AC侧功率模块采用PQ控制；在离网运行时，DC/DC侧蓄电池支路进行直流母线电压恒压控制、光伏支路进行大功率点跟踪控制(MPPT)，DC/AC侧功率模块进行独立逆变控制。有效的克服了现有技术中储能系统中各单元之间信号不能同步以及需要为蓄电池、光伏电池板等直流电压源单独配置变流器导致成本大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种光伏储能一体化变流器的结构示意图；

图2为本发明提供的光伏储能一体化变流器的DC/DC侧蓄电池支路恒功率充放电控制框图；

图3为本发明提供的光伏储能一体化变流器的DC/DC侧蓄电池支路直流母线电压恒压控制框图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

PQ控制：即恒功率控制，控制变流器的输出有功和输出无功为设定值。

V/f控制：即电压频率控制，控制变流器输出电压和频率为设定值，作为参考电源提供参考电压和频率。