太阳能供电及发电一体化的变频系统技术方案

发明专利技术名称：太阳能供电及发电一体化的变频系统本发明专利技术涉及太阳能供电及发电一体化的光伏应用技术，具体为一种可以利用太阳能发电为负载供电的系统，而且多余的电能可以通过整流/回馈单元向电网馈电，在太阳能发电量不能满足负载要求时，市电可以切入系统，为负载供电。该太阳能供电及发电一体化的变频系统主要由太阳能电池板、汇流箱、控制单元、蓄电池、整流/回馈单元、逆变单元组成。本发明专利技术能够充分利用太阳能发电为变频系统供电，还可以将多余的太阳能输入电网。通过市电的补充，也保证了变频负载的连续稳定运行。本发明专利技术尤其适用于耗电量较大的变频负载、电梯较多的高层建筑，是一种可再生新能源的新型应用，拓广了光伏发电的领域，提出了一种新型光伏发电的应用方案。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】专利技术名称：太阳能供电及发电一体化的变频系统本专利技术涉及太阳能供电及发电一体化的光伏应用技术，具体为一种可以利用太阳能发电为负载供电的系统，而且多余的电能可以通过整流/回馈单元向电网馈电，在太阳能发电量不能满足负载要求时，市电可以切入系统，为负载供电。该太阳能供电及发电一体化的变频系统主要由太阳能电池板、汇流箱、控制单元、蓄电池、整流/回馈单元、逆变单元组成。本专利技术能够充分利用太阳能发电为变频系统供电，还可以将多余的太阳能输入电网。通过市电的补充，也保证了变频负载的连续稳定运行。本专利技术尤其适用于耗电量较大的变频负载、电梯较多的高层建筑，是一种可再生新能源的新型应用，拓广了光伏发电的领域，提出了一种新型光伏发电的应用方案。【专利说明】太阳能供电及发电一体化的变频系统
本专利技术涉及光伏应用技术，具体为一种利用太阳能供电及发电一体化的变频系统，涵盖了光伏技术、变频技术、自动化控制等方面的相关技术，尤其适用于变频器(具有能量回馈单元)控制的电机拖动类系统。
技术介绍
现阶段光伏发电应用多为太阳能发电站、太阳能路灯等。另外太阳能与市电互补系统目前也有很多产品，供电负载为专门设计的交直流通用设备。本系统将太阳能发电技术与变频技术相结合，实现了供电与发电一体化，对负载无特殊要求，直接嵌入原系统，简化结构，降低系统的整体成本，因此，是一种新型的光伏发电应用方案。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种太阳能供电及发电一体化的变频系统，提出了一种新的太阳能供电及发电一体化的应用方案，将太阳能发电直接引入变频器的直流母线，既可为逆变单元供电，又可向电网输送多余的电能。本专利技术的技术方案是: 一种太阳能供电及发电一体化的变频系统，该太阳能供电及发电一体化的变频系统由太阳能电池板、汇流箱、控制单元、蓄电池、整流/回馈单元、逆变单元组成。所述的太阳能供电及发电一体化的变频系统，三相交流电源通过交流接触器后，连接到整流/回馈单元，接触器的线圈连接控制单元的输出控制端。所述的太阳能供电及发电一体化的变频系统，整流/回馈单元动力输入为三相交流电源，输出为直流电。信号部分具有启停控制输入与故障报警常闭点输出。可以将三相交流电整流成直流电，也可以将直流电逆变成三相交流电。所述的太阳能供电及发电一体化的变频系统，太阳能电池板将太阳能转换成直流电，采用串、并联太阳能电池板使光伏组件的整体输出电压和电流满足逆变单元的要求，最后通过汇流箱将直流电供给控制单元。所述的太阳能供电及发电一体化的变频系统，控制单元具有MPPT控制功能，将来自太阳能电池板的直流电存储在蓄电池中，同时根据系统情况，将电能输送给逆变单元。同时控制单元还根据系统状态控制交流接触器、整流/回馈单元、逆变单元的工作状态，并且检测整流/回馈单元、逆变单元的运行状态，发现它们故障后立即做出响应。所述的太阳能供电及发电一体化的变频系统，逆变单元的直流输入端为控制单元的直流输出端和整流/回馈单元的直流输出端两者的并联。逆变单元根据系统的实际应用要求，输出电压、频率、电流都可变的三相交流电，驱动电机在不同转速(频率)下旋转。逆变单元具有启停控制输入与故障报警常闭点输出。本专利技术的有益效果是:1.本专利技术是将太阳能供电、太阳能发电、市电供电、变频系统结合到一起。目前电能紧张，太阳能发电将成为解决电能紧张的有效手段之一。本专利技术提出了一种新型的太阳能发电应用方案，通过市电的补充，可以保证设备在太阳能发电不足的情况下，仍可以投入市电使负载继续运行；同时在太阳能发电过多时，将电能输送给电网。2.本专利技术使太阳能发电与市电供电在逆变单元前，以直流方式并联，可以实现负载的不间断运行。3.本专利技术可应用在电梯较多的建筑内，控制电梯的变频器若具有能量回馈功能，可省略太阳能发电系统的逆变单元，大大降低太阳能发电系统的成本。4.本专利技术在现有的变频控制系统中融入了太阳能发电这一新的技术，既提升了原有变频控制系统的功能和价值，也扩大了光伏发电应用领域的范围。【专利附图】【附图说明】图I为本专利技术系统结构框图。图2为本专利技术接线电路图。【具体实施方式】如图I、图2所示，本专利技术将太阳能电池板铺设在建筑楼顶、楼体外侧、广场等日照时间较长的位置，倾角根据铺设位置的经纬度确定。新建项目根据实际情况依照附图设计系统，改造项目增加部分设备，改造原电路即可。例如对于电梯控制系统(变频器具备能量回馈功能)，仅增加太阳能电池板、汇流箱、控制单元、蓄电池，将控制单元输出的直流电连接到变频器的直流母线。使控制单元的输出信号，可以控制变频器交流输入端的接触器。如图2所示，本专利技术电路结构、原理和工作过程如下： (一）电路结构 市电部分电路设有空开、交流接触器、整流/回馈单元，具体结构如下： 三相380V电源（L1、L2、L3、N)首先连接到一个三相空开（QF1)，之后分成两个支路，LI、N通过一个单相2P空开（QF2)，连接到控制单元的L、N端子，为控制单元供电；L1、L2、L3通过一个三相交流接触器（KMl)，连接到整流/回馈单元的R、S、T端子上。整流/回馈单元的直流输出（DC+、DC-)连接到逆变单元的输入端（DC+、DC-)。其中三相交流接触器的线圈（A1、A2)连接到控制单元的“市电控制”与“C0M1”输出端；整流/回馈单元的“启停”与“C0M1”输入信号连接到控制单元的“整流单元启停”与“COM2”控制端；整流/回馈单元的“故障输出”端与逆变单元的“故障输出”端串联后，连接到控制单元的“故障输入”信号端。太阳能发电部分电路设有太阳能电池板、汇流箱、控制单元、蓄电池，具体结构如下： 太阳能电池板通过串并联后，连接到汇流箱。汇流箱输入侧为并联若干个太阳能电池板的组串（PVnl、PVn)，汇流箱的输出（DC+、DC-)为所有电池板串并联后汇流的直流电，连接到控制单元的（S+、S-)输入。控制单元输入侧（S+、S-)连接汇流箱的直流输出（DC+、DC-)，还有两个端口（C+、C-)连接蓄电池，两个端口 DC+、DC-连接逆变单元的DC+、DC-输入端。市电供电的整流/回馈单元的直流输出DC+、DC-与控制单元的两个直流输出DC+、DC-并联，共同连接到逆变单元的DC+、DC-输入端。其中控制单元的四组控制端:“市电控制”与“C0M1”连接交流接触器(KMl)的控制线圈A1、A2端；“整流单元启停”与“COM2”控制端连接整流/回馈单元的“启停”与“C0M1”输入端；“逆变单元启停”与“COM3”控制端连接逆变单元的“启停”与“C0M1”控制端；“故障输入”与“COM4”连接整流/回馈单元故障输出与逆变单元故障输出两者串联后的信号。逆变单元的DC+、DC_输入端并行连接市电整流/回馈单元的直流输出DC+、DC_与控制单元的直流输出DC+、DC-。输出端U、V、W连接拖动的电动机。(二)工作原理 市电部分电路原理如下: 三相380V交流电通过整流/回馈单元内部IGBT的续流二极管整流，将交流电进行全桥整流，输出直流电压在537V左右。若太阳能发电较多，逆变单元无法完全消耗时，母线电压会升高，整流/回馈单元检测到直流电压达到一定值后，控制IGBT导通与关断，把多余的电能向电网输送。太阳能发电部分电路原理如下: 太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能供电及发电一体化的变频系统，其特征在于：该系统由太阳能电池板、汇流箱、控制单元、蓄电池（可以省略）、整流/回馈单元、逆变单元组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张立伟，
申请(专利权)人：张立伟，
类型：发明
国别省市：辽宁;21