一种多模态光伏并网逆变器制造技术

一种面向智能电网、以及未来能源互联网的多模态光伏并网逆变器。它与传统光伏并网逆变器不同，其主要功能特点是：①把光伏直流电力变换为符合并网点配电网用电质量要求的交流电力；②可以接受上级（智能）电网控制指令，在并网点就地向配电网提供无功补偿和谐波补偿。即，本发明专利技术光伏并网逆变器可与智能电网互动，可与就地配电网互动，提供DC/AC变换（光伏发电逆变）、无功补偿、谐波补偿等多模态功能服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种光伏并网逆变器，这是一种面向智能电网、以及未来能源互联网的多模态光伏并网逆变器。它与传统光伏并网逆变器不同，其主要功能特点是：①把光伏直流电力变换为符合并网点配电网用电质量要求的交流电力；②可以接受上级（智能）电网控制指令，在并网点就地向配电网提供无功补偿和谐波补偿。在现阶段面对传统电网应用，它可实现上述①功能，与并网点的配电网用电状态互动，做到“为用户发电、对电网友好”。
技术介绍
随着传统化石能源的枯竭，新能源应用将逐步改变能源应用结构。从长远来看，可再生能源将是未来人类的主要能源来源，太阳能光伏发电将取得重要战略地位。根据欧洲JRC的预测，到2030年太阳能发电将在世界电力的供应中显现其重要作用，达到10%以上；2050年太阳能发电将占总能耗的20%，到本世纪末太阳能发电将在能源结构中起到主导作用。目前，太阳能光伏发电应用主要有离网和并网应用两种，应用量最大的还是并网应用，最具代表性的就是大量大型光伏地面电站建设。光伏并网逆变器是光伏并网应用的核心设备，其主要功能就是利用IGBT等功率器件，采用PWM技术实现DC/AC变换，将直流光伏电力转换成符合电网质量标准的交流有功电力并入电网。传统光伏逆变器的一项重要指标是追求输出有功功率最大，即通常所说的最大功率点跟踪（MPPT）功能。随着光伏应用不断发展，在光伏并网应用中，出现了针对阳光分散存在的分布式光伏应用，其主要特点是分散发电、分散消纳、余电上网。目前德国的光伏应用80%是分布式，在中国也达到50%左右，分布式光伏应用将成为未来光伏应用的主流形式。随着分布式能源的大量应用，一种新型能源网架构正在发展，目前国内正在推进对传统电网的智能电网改造，同时在加大进行局域微电网建设、主动配电网建设，都是在向可大量接纳分散分布的可再生能源应用的能源互联网方向发展，这是一种全面开放、可互动的、甚至打破“发电”与“用电”界限、完全信息化的能源供应与应用网络。众所周知，当下对市电输入电流实现无功补偿和谐波补偿的电力有源滤波器，也大都采用PWM技术和IGBT等功率器件架构，两者功能作用的不同仅仅是因为控制指令致使其IGBT功率器件等工作方式不同而已，这为我们找到两者功能自动转换提供了硬件可能。本专利技术就是针对智能电网、局域微电网、主动配电网这些面向未来能源互联网，将实现网间设备互动，将使这些逆变器接收上级控制指令，以及满足就地配电网用电质量需求的功能成为可能，使这些逆变器实现功能“多模态”，在智能电网、局域微电网、主动配电网，未来能源互联网中扮演更重要角色。
技术实现思路
本专利技术正是为了应对这一未来能源互联网的发展趋势，推出“多模态光伏并网逆变器”（见图1.多模态光伏并网逆变器系统结构框图）。其特点是：1）可实现与电网的互动，可接受“上级”（智能电网、主动配电网、能源互联网）控制指令，改变逆变器工作状态，按控制指令就地在并网点向配电网（用电负载）提供有功功率、无功功率和谐波补偿。2）现阶段（在传统电网中应用）可就地检测并网点处配电网用电状态，并据此计算得出逆变器应向并网点就地配电网提供所需电力状态（有功、无功、谐波补偿），实现“为用户发电、对电网友好”的光伏应用。多模态光伏并网逆变器工作流程如图2所示。附图说明图1.多模态光伏并网逆变器系统结构框图；图2.多模态光伏并网逆变器工作流程图。具体实施方式下面结合附图2对本专利技术作进一步的说明。本专利技术工作流程按以下步骤执行，如图2所示：步骤一、接收上级（智能电网）控制指令，内容包括:要求本台逆变器就地向并网点提供电压、电流、相位和频率参数（代表要求其就地提供有功功率、无功功率、以及谐波补偿的电量参数）；步骤二、逆变器始终检测并网点（并网柜）处配电网的电量参数，包括电压、电流、相位、频率、有功功率、无功功率等参数；步骤三、逆变器DSP核心处理器将对来自步骤一或步骤二的参数始终保持高速计算处理，转换成对应的IGBT工作方式控制指令，以便下达给逆变器功能控制回路。对于来自步骤一的指令，就是直接计算转换成对应的IGBT工作方式控制指令；对于步骤二的在线检测参数，如果确定逆变器除了光伏逆变功能外，只做无功补偿用的话，只需对常规电量（有功、无功）检测和计算处理。如果确定逆变器还要进行就地谐波补偿装置功能的话，则需要DSP核心处理器进行快速傅里叶变换计算得出该处配电网的各次谐波情况，进而计算确定如何补偿。据此向逆变器功能控制回路下达确定的工作状态“控制指令”。上述步骤二始终向逆变器提供并网点的检测电量参数，但是，当有步骤一发生时，逆变器将只执行步骤一指令，步骤二不再起作用。步骤四、由逆变器功能控制回路向功率器件（IGBT）发出工作方式控制指令，使其交流输出符合控制指令要求，完成无功补偿和谐波补偿功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可与上级电网和就地配电网“互动”的光伏并网逆变器。

【技术特征摘要】
1.一种可与上级电网和就地配电网“互动”的光伏并网逆变器。2.根据权利要求1，本发明的逆变器具备光伏逆变、无功补偿、谐波补偿等“多模态”工作状态，其控制指令来自上级电网或就地就地检测与计算处理得出的配电网用电状态需求。3.根据权利要求2，本发明的逆变器也可用于只接受上级电网的控制指令，或者只根据就地配电网用电状态需求进行所需工作“模态”输出。4.根据权利要求2，本发明的逆变器始终最优先处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘叶冰，王旭，贾宁，王欣，
申请(专利权)人：沈阳兴东控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21