[实用新型]一种三相光伏并网发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三相光伏并网发电系统，属于电力系统及其自动化领域。

背景技术

太阳能的利用是缓解全球能源紧缺与环境污染问题的重要途径，光伏发电就是近年来研究的热点之一。对直流电压较高的负载供电，蓄电池电压一般较低，满足不了其供电需求。采用目前成熟的电力电子变流技术可将太阳能转换成电能，进而实现电压变换与功率控制。

随着光伏并网逆变系统的广泛应用，人们对逆变器本身有了更高要求，例如：期望它在宽电压输入、宽功率输入范围内都能工作，且拥有高功率密度、高效率、高可靠性等。为了减小开关损耗，提高系统的效率，人们常采用谐振软开关技术，但是谐振软开关电路存在参数漂移使谐振失效和增加过多辅助器件使系统可靠性降低等问题。人们常采用两级式三相逆变器拓扑结构来提高系统的输入电压范围，然而，传统两级式三相逆变器电路在Boost开关器件开通时，升压电路逆阻二极管因瞬间承受反向母线电压，而产生很大的反向恢复电流，增大 Boost开关器件电流应力，并降低转换效率。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供了一种三相光伏并网发电系统，只需要通过控制开关时序可以实现：光伏阵列输出最大功率跟踪；Boost开关器件开通软化，消除了二极管反向恢复对Boost开关器件的影响；辅助控制开关器件开通关断全软化；PWM逆变桥软开关次数占总开关次数的62.5%，比传统PWM逆变桥提高了12.5%。本实用新型系统损耗低、可靠性高，并能使三相光伏并网发电系统在宽输入电压范围内实现高效率。

本实用新型的技术方案为：一种三相光伏并网发电系统，光伏阵列与光伏侧储能电容C₀并联连接，光伏阵列输出正极与Boost升压电感L₀相连，Boost升压电感L₀另一端与Boost升压电路开关器件V₀的集电极、Boost升压电路二极管V_D0的阳极相连，Boost升压电路二极管V_D0的阴极与直流侧储能电容C_d的一端、电感L₁一端相连，电感L₁另一端与二极管V_Da1的阳极、Boost开关器件V_M1的集电极、Boost开关器件V_M1反并联二极管V_DM1的阴极相连，二极管V_Da1的阴极与辅助控制开关器件V_T7的发射极、辅助控制开关器件V_T7反并联二极管V_D7的阳极、PWM逆变桥的输入正端相连，辅助控制开关器件V_T7的集电极与辅助控制开关器件V_T7反并联二极管V_D7的阴极、电容C的一端相连，电容C的另一端与光伏阵列输出负极、Boost升压电路开关器件V₀的发射极、直流侧储能电容C_d的另一端、Boost开关器件V_M1的发射极、Boost开关器件V_M1反并联二极管V_DM1的阳极、PWM逆变桥的输入负端相连；辅助控制开关器件V_T7反并联二极管V_D7采用反向恢复特性比较好的外延型PiN结构快恢复外延二极管；PWM逆变桥采用三相全桥逆变器结构，包括六个开关器件V_T1~V_T6以及它们各自的反并联二极管V_D1~V_D6，开关器件V_T1、V_T3、V_T5的集电极相连，作为PWM逆变桥的输入正端,开关器件V_T4、V_T6、V_T2的发射极相连，作为PWM逆变桥的输入负端；PWM逆变桥中，V_T1的发射极与V_T4的集电极相连，V_T3的发射极与V_T6的集电极相连，V_T5的发射极与V_T2的集电极相连，由V_T4、V_T6、V_T2的集电极分别引出PWM逆变桥的a、b、c三个输出端，PWM逆变桥的a、b、c三个输出端分别经LC滤波电路接至交流电网。