[实用新型]智慧用能光伏并网系统

说明书

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体公开了一种智慧用能光伏并网系统，包括太阳能光伏板、模组化结构的升压DC/DC变换器、直流母线、直流母线电容、并网逆变器、并网逆变器控制回路、输出滤波器、交流电网，太阳能光伏板配接有升压DC/DC变换器，升压DC/DC变换器并联到直流母线，直流母线上并联有直流母线电容，并网逆变器与直流母线和直流母线电容并联，并通过输出滤波器连接到交流电网中，并网逆变器与并网逆变器控制回路连接。本实用新型结构简单紧凑，稳定性好，而且提高了光伏发电的功率密度和能量转换效率，以及提高了工作寿命。本实用新型适用于控制光伏发电。

技术领域

本实用新型属于光伏发电技术领域，具体地说是一种智慧用能光伏并网系统。

背景技术

随着环境污染、能源紧缺等问题日益严重，人们越来越关注太阳能清洁可再生能源，太阳能是极具发展前景的新一代能源，现在很多区域利用太阳能发电，又称为光伏发电。光伏发电具有清洁环保、可再生等优点，是应对能源紧缺、气候变化的一个有效途径。在分布式能源和智能电网中，低功率的住宅屋顶和光伏建筑一体化外墙光伏板系统越来越普遍，然而，由于云层移动以及附近的建筑物、树木的部分遮蔽，降低了这种低功率的光伏系统发电量，特别是在城市的低安装高度的地区，受局部阴影影响严重的光伏板通常会并联旁路二极管，避免热斑效应和防止老化，从而减少发电功率。

为了增加局部阴影条件下的光伏系统能量产出，近年来提出了各种各样的解决方案，目前有效的解决方案是采用微型光伏逆变器，微型光伏逆变器通过给每块光伏组件单独配置控制器，可以实现每块太阳能电池板最大功率跟踪。然而，由于严格的并网规则要求，需要附带大量组件和滤波器，这就会导致发热量大，不利于集成到光伏板里面，同时转换功率密度比较低，无法提供故障穿越，无功功率注入，频率调节等电网辅助服务。

实用新型内容

本实用新型的目的，是要提供一种智慧用能光伏并网系统，以提高光伏发电的功率密度和能量转换效率，以及提高工作寿命。

本实用新型为了实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种智慧用能光伏并网系统，包括太阳能光伏板、模组化结构的升压DC/DC变换器、直流母线、直流母线电容、并网逆变器、并网逆变器控制回路、输出滤波器、交流电网，太阳能光伏板配接有升压DC/DC变换器，升压DC/DC变换器并联到直流母线，直流母线上并联有直流母线电容，并网逆变器与直流母线和直流母线电容并联，并通过输出滤波器连接到交流电网中，并网逆变器与并网逆变器控制回路连接。

作为限定：升压DC/DC变换器采用非隔离式电容开关，包括多个模组单元，模组单元包括第一类开关管、第二类开关管、第三类开关管、第四类开关管、第一类电容器和第二类电容器，不同模组单元之间通过串联的方式连接，第三类开关管和第四类开关管由互补开关模式驱动，占空比固定为50％；第一模组单元中第三类开关管和第四类开关管串联后与电压源并联，第一类电容器和第一类开关管串联后与第三类开关管并联，第一类开关管的一个端子连接下一个模组单元的一端，第二类电容器和第二类开关管串联后与第四类开关管并联，第二类开关管的一个端子连接下一个模组单元的另一端；除第一模组单元外的其它模组单元中均为第三类开关管和第四类开关管串联，第一类电容器和第一类开关管串联后与第三类开关管并联，第一类开关管的一个端子连接下一个模组单元的一端，另一个端子连接上一个模组单元的一端，第二类电容器和第二类开关管串联后与第四类开关管并联，第二类开关管的一个端子连接下一个模组单元的另一端，另一个端子连接上一个模组单元的另一端。

作为进一步限定：第一类开关管、第二类开关管、第三类开关管、第四类开关管均采用氮化镓宽禁带功率器件，第一类电容器和第二类电容器均采用多层陶瓷电容器。