[发明专利]一种光伏并网微型逆变器及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器及电网系统技术，尤其涉及一种光伏并网微型逆变器及光伏并网微型逆变器及其控制系统。

背景技术

能源是国家发展的战略性资源。在能源危机和全球气候变暖的压力下，为了实现能源和环境的可持续发展，作为可再生能源的一个重要分支，世界光伏产业在德、美、日等国政府强有力的政策法规激励和行动计划推动下高速成长起来。

微型并网逆变器最早由国外学者于上世纪70年代提出；德国ZSW公司于1992年推出第一台50W微型光伏并网逆变器；1994～1996年欧洲的三家公司Mastervolt(荷兰)、AlphaReal(瑞士)、OKE-Servics(荷兰)开始研制微型光伏并网逆变器；1997年美国AES公司研制的微型光伏并网逆变器投放市场。目前，全球已经有20多家企业从事微型逆变器的研发与生产。2006年TI率先开发了世界上首款专门用于光伏逆变器的专用芯片-C2000。但由于该芯片采用固化的MPPT算法相对比较陈旧，无法更新替换或增加扩充新的优化算法，故许多逆变器制造商仍然选择DSP+ARM。微型逆变器研发商也不例外。但这样的硬件结构比较适合用于大于2KW容量的逆变器，且容量越大，成本越低。而当逆变器功率微型化(＜300W)后，芯片按W平均化的成本导致微型逆变器的市场销售价高于普通逆变器的150％。

自2009年NS推出微型逆变器专用芯片组SolarMagic以来，全球光伏应用市场微型逆变器得到飞跃性发展，2010年全球微型逆变器的市场增长率高达500％。由于SolarMagic没有能够将适合于数字运算和信号处理的DSP的功能集成于其专用芯片组中，致使其专用芯片组缺乏应用数字信号处理技术的能力。且NS仍然沿用了固化MPPT算法的技术方案，故限制了其算法优化的提升空间。

2010年NXP公司推出提供最大功率点跟踪(MPPT)低功耗集成电路芯-MPT612。该芯片可广泛用于太阳能电池充电控制器、分布式MPPT和微型逆变器中，实现98％的高效能量提取。NXP运用其在高性能混合信号技术上的特点，在该芯片上采用其独特的MPPT集成电路和算法，使光伏集成商能进一步提高了光伏资源的利用率。与传统的PWM控制器相比，MPPT控制器能从太阳能光伏板多吸收额外多达30％的能量。NXP或将成为美国国家半导体和TI微型逆变器专用芯片最具挑战的竞争对手。

事实上，迄今为止所有的微型逆变器生产商均未采用接线盒/逆变器集成方案作为光伏组件交流汇流箱的电流传递和直流/交流逆变。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种光伏并网微型逆变器，所述逆变器包括输入电路101、第一变换器102、第二变换器103、后级换向电路104以及输出电路105；输入电路101与第一变换器102和第二变换器103相连，第一变换器102和第二变换器103并联，经过第一变换器102和第二变换器103变换后的电流经过后级换向电路104后通过输出电路105输出；其中：由输入电路101的输入的电流为直流电；由输出电路105输出的电流为交流电。

在实施中，所述第一变换器102和第二变换器103为反激变换器；所述第一变换器102和第二变换器103交错工作。

本发明还提出了一种光伏并网微型逆变器控制系统，所述光伏并网微型逆变器控制系统包括光伏面板301、微型逆变器302、滤波电路303、电网304、处理器305；光伏面板301与微型逆变器302相连，经微型逆变器302的电流通过滤波电路303到达电网304，处理器305采集来自光伏面板301和电网304的信息。其中，所述信息包括以下信息的一种或多种：光伏面板电压、光伏面板电流、电网电压、并网电流、环境信息。

在实施中，所述微型逆变器包括输入电路101、第一变换器102、第二变换器103、后级换向电路104以及输出电路105；输入电路101与第一变换器102和第二变换器103相连，第一变换器102和第二变换器103并联，经过第一变换器102和第二变换器103变换后的电流经过后级换向电路104后通过输出电路105输出；其中：由输入电路101的输入的电流为直流电；由输出电路105输出的电流为交流电。

通过本发明可降低成本，提高稳定性，有利于系统的维护，实现光伏微型逆变器的并网均衡控制及安全运行管理。

附图说明

图1为一种光伏并网微型逆变器；

图2为一种光伏并网微型逆变器的具体实现方式；

图3为一种光伏并网微型逆变器控制系统；