[发明专利]一种基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置及方法

权利要求书

1.一种基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置，其特征在于，包括：

太阳能光伏电池板，其将太阳能转化为直流电输出；

直流升压单元，其输入端与太阳能光伏电池板的输出端连接；

H桥逆变单元，其直流母线与所述直流升压单元的输出端连接；

变压器，其初级线圈与所述H桥逆变单元的交流输出端连接，变压器的次级线圈用于串接在电网中；

并网逆变器，其直流母线与所述直流升压单元的输出端连接，并网逆变器的交流输出端用于与电网连接；

直流chopper单元，其直流母线与所述直流升压单元的输出端连接；

直流电流检测装置，其与直流升压单元的输出端连接，以检测直流升压单元输出的电流；

直流电压检测装置，其与直流升压单元的输出端连接，以检测直流升压单元输出的电压；

交流电压检测装置，其用以与电网连接，以检测电网的电压；

控制器，其分别与所述直流电流检测装置、直流电压检测装置和直流升压单元连接，所述控制器接收直流电流检测装置和直流电压检测装置传输的直流电流值和直流电压值，以对直流升压单元进行最大功率跟踪控制；所述控制器还与交流电压检测装置、H桥逆变单元、并网逆变器和直流chopper单元连接，所述控制器根据交流电压检测装置传输的交流电压值判断电网的工作状态，以控制H桥逆变单元输出交流电压而对电网电压跌落或浪涌进行补偿，所述控制器还控制并网逆变器向电网注入电能，以及控制直流chopper单元释放电能。

2.如权利要求1所述的基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置，其特征在于，所述控制器包括数字信号处理器。

3.如权利要求1所述的基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置，其特征在于，所述控制器包括单片机。

4.如权利要求1所述的基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置，其特征在于，所述直流电流检测装置包括直流电流传感器。

5.如权利要求1所述的基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置，其特征在于，所述直流电压检测装置包括直流电压传感器。

6.如权利要求1所述的基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置，其特征在于，所述交流电压检测装置包括交流电压传感器。

7.采用如权利要求1所述的基于太阳能光伏发电的前馈型电压跌落浪涌补偿装置进行电压跌落浪涌补偿的方法，其特征在于，包括步骤：

采用太阳能光伏电池板将太阳能转化为直流电输出；

采用直流升压单元将太阳能光伏电池输出的直流电转换为一稳定的直流电，并对直流升压单元进行最大功率跟踪控制以使直流升压单元输出的直流电有功功率最大；

采用H桥逆变单元和并网逆变器将直流升压单元输出的直流电转变为交流电；

检测电网电压U_s是否正常：若判断为是，则使控制器控制H桥逆变单元向电网输出的交流电压为零，并控制并网逆变器将太阳能光伏电池板产生的全部电能注入电网；若判断为否，则进一步判断电网是发生了电压跌落还是发生了电压浪涌：若判断为电压跌落，则控制H桥逆变单元向电网输出的交流电压U_j＝U_s0-U_s，并控制并网逆变器将太阳能光伏电池板产生的剩余的电能注入电网；若判断为电压浪涌，则控制H桥逆变单元向电网输出的交流电压U_j＝U_s0-U_s，并控制直流chopper单元释放太阳能光伏电池板产生的多余电能，以维持直流母线电压的稳定；其中U_s0为电网标准交流供电电压值。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对直流升压单元进行最大功率跟踪控制的步骤为：控制器检测直流升压单元输出的有功功率，判断本次输出的有功功率是否大于上次输出的有功功率，若判断为是，则增加直流升压单元的占空比，若判断为否，则维持直流升压单元的占空比不变。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，分别采用直流电流检测装置和直流电压检测装置检测直流升压单元输出的直流电的电流I_pv和电压U_pv，以获得直流升压单元输出的有功功率P_pv＝U_pv×I_pv。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当90％U_S0≤U_S≤110％U_S0，则判断电网电压Us为正常；当U_S＜90％U_S0，则判断为电压跌落；当U_S＞110％U_S0，则判断为电压浪涌。