[发明专利]一种基站并网-充电光伏微逆变器系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基站并网-充电光伏微逆变器系统及其控制方法。

背景技术

随着绿色能源可再生能源的大规模开发和利用，太阳能凭借其独特的优点得到了更多的关注。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、大规模开发利用最有前景的可再生能源之一。其中太阳能光伏利用受到世界各国的普遍关注，而太阳能光伏并网发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势，必将得到快速的发展，但是，当电网故障时，光伏并网发电系统不能继续发电，造成资源浪费，所以，如何才能保证光伏并网发电系统在电网断电的情况下光伏板的能量能够继续加以应用亦成为关注问题。

目前，逆变技术的发展随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的进步不断改进，逆变技术正朝着高频化、高效率、高功率密度、高可靠性、智能化的方向发展。

现有技术中，大多数光伏发电模块仅具有并网或充电的单一功能。光伏并网系统又以多块光伏板串并联的集中式为主，能量利用率不高，而光伏充电系统充电过程中也涉及能量的管理。同时受到效率和电路拓扑的限制，使得高效光伏发电模块并网与充电结合不易实现，且目前其他发电领域并网、充电的切换多根据电网状况被动切换。

发明内容

本发明提供了一种基站并网-充电光伏微逆变器系统及其控制方法，其目的在于，微逆变器系统可工作于并网和充电两种运行模式，并基于PLC实现对并网和充电运行的控制。为实现上述技术问题，采用如下方案：

一种基站并网-充电光伏微逆变器系统，包括光伏微逆变器模块101、控制箱102、AC-DC模块103、蓄电池组104及直流负载105；

光伏微逆变器模块101至少包括2个微逆变器和至少2个光伏电池板，每个微逆变器与一块光伏电池板相连，微逆变器之间并联；

所述控制箱102包括PLC控制逻辑模块和电表，所述电表的输入端与微逆变器的输出端相连，所述电表的输出端经过开关QA1接入220V交流市电，

所述AC-DC模块与所述220V交流市电之间串接有开关QA3，所述AC-DC模块的输出端与所述蓄电池组相连，所述蓄电池组接有直流负载；

AC-DC模块103在开关QA1及QA3闭合时启动，用于将系统产生的交流电转换为直流电，为蓄电池组充电，并给直流负载提供恒定直流电，当系统工作于并网模式，由电网通过AC-DC模块给直流负载和蓄电池提供恒定直流电；

所述电表的输出端经过开关QA2与蓄电池组相连；

所述PLC控制逻辑模块控制开关QA1、QA2及QA3的闭合及断开。

所述基站并网-充电光伏微逆变器系统工作于并网运行模式时，开关QA1和开关QA3闭合，开关QA2断开，微逆变器输出交流电并网；AC-DC模块（103）在开关QA1及QA3闭合时启动，用于将市电交流电转换为直流电，为蓄电池组充电，并给直流负载提供恒定直流电；

所述基站并网-充电光伏微逆变器系统工作于充电运行模式时，开关QA2闭合，开关QA1和开关QA3断开，微逆变器输出的直流电给直流负载或蓄电池供电。

所述微逆变器包括直流侧电容C_PV201、反激电路202、H桥换向电路203和输出滤波电路204；

直流侧电容C_PV与光伏电池并联，用于稳定光伏电池电压；

反激电路202包括第一变压器T1、第二变压器T2、功率MOSFET管Q₁、Q₂、电力二极管D₁和D₂及电容C₁、C₂；

用于实现光伏并网微逆变器的输出电流波形控制和光伏电池最大功率点跟踪；

功率MOSFET管Q₁和Q₂的S极与光伏电池板的负极相连，D极分别与第一变压器和第二变压器的原边的一端相连，第一变压器和第二变压器的原边的另一端与光伏电池板的正极相连；第一变压器和第二变压器的副边一端分别与电力二极管D₁和D₂的正极相连，电容C₁、C₂分别并联于电力二极管D₁和D₂的负极和第一变压器和第二变压器的另一端之间；