一种船舶光伏发电并网系统技术方案

本发明专利技术提供一种船舶光伏发电并网系统，所述系统包括：太阳能光伏发电装置，用于进行光伏发电；电容滤波器，与所述太阳能光伏发电装置连接，用于将所述太阳能光伏发电装置所输出的脉冲直流电转换为平滑直流电；改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器，为级联式开关电感型Z源逆变器，用于将直流电通过SPWM脉宽调制为交流电；船舶电网与所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器的输出端相连，本发明专利技术研究的改进型高增压比并网Z源逆变器船舶光伏发电系统有效地减小了当前船舶光伏发电输出交流电压的变化波动，提高了输出交流电压的品质，保证了船舶并网的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶光伏发电并网系统
本专利技术涉及光伏发电应用
，特别是涉及一种船舶光伏发电并网系统。
技术介绍
随着当今世界燃油价格不断上涨、环境污染问题的不断加重，使得船舶行业对于绿色环保、高效节能技术越来越重视。世界各国政府都大力发展和提倡新能源，因此太阳能光伏发电技术凭借其清洁无污染、受地域影响较小等优点而得到迅猛发展。当前世界各国对于船舶光伏发电并网系统的发展十分重视，其发展前景非常广阔，但是在船舶光伏发电并网系统中，由于其受光照、温度等的外界条件的影响明显，采用传统逆变器必然会导致并网系统输出交流电压变化波动较大，因此在船舶光伏发电并网系统中选取合适的逆变器尤为重要。传统的船舶光伏发电逆变器主要包括电流源型逆变器和电压源型逆变器，由于传统逆变器存在只能降压或者只能升压的缺点，但光伏发电受环境影响输出电压波动比较大，所以需要并网逆变器同时具有升降压能力，所以采用传统逆变器还必须在传统逆变器前面加一级DC-DC变换器，这样造成并网系统功率级数多、转换效率低、成本较高、可靠性较差等缺点，而Z源逆变器凭借其独特的阻抗结构开始逐渐取代传统Z源逆变器而应用于光伏发电系统。本专利技术改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器在传统Z源逆变器的基础上将高增压比Z源网络后置，在使其升压能力得到明显提升的同时，降低了其Z源网络电容电压，减小了输出电压的谐振影响，降低了光照强度、温度等外界条件对于输出电压的影响，保证了船舶并网输出电压的质量。本专利技术提供的船舶光伏发电并网系统通过应用最大功率跟踪技术在保证船舶并网稳定输出的同时，又最大程度地提升了船舶光伏发电系统转换电能的效率。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种船舶光伏发电并网系统，旨在通过改进型高增压比并网Z源逆变器船舶光伏发电系统有效地减小了当前船舶光伏发电输出交流电压变化波动，提高了输出交流电压的品质，保证了船舶并网的稳定。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种船舶光伏发电并网系统，所述系统包括：太阳能光伏发电装置，用于进行光伏发电；电容滤波器，与所述太阳能光伏发电装置连接，用于将所述太阳能光伏发电装置所输出的脉冲直流电转换为平滑直流电；改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器，为级联式开关电感型Z源逆变器，用于将直流电通过SPWM脉宽调制为交流电；船舶电网与所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器的输出端相连。一种实现方式中，所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器还包括LCL滤波器。一种实现方式中，所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器包括后置的Z源网络，光伏电池直流端与第一二极管的阳极电连接，第一二极管的阴极与所述IGBT三相桥式逆变电路其中一端电连接，IGBT三相桥式逆变电路的另一端与第二二极管阳极连接；所述后置的Z源网络包括：第一电感一端与第二二极管的阳极连接，第一电感另一端与第三二极管阳极及第四二极管的阳极连接；第二电感一端分别与第二二极管阴极、第三二极管阴极以及第五二极管的阳极连接，第二电感另一端分别与第四二极管阴极、第六二极管阳极以及第七二极管的阳极连接；第三电感的一端与第五二极管阴极、第六二极管阴极以及第八二极管阳极连接，第三电感的另一端与第七二极管阴极、第九二极管阳极以及第十二极管的阳极连接；第四电感一端与第八二极管阴极、第九二极管阴极连接，第四电感另一端与第十二极管的阴极连接；第五电感一端与第十一二极管的阳极连接，第五电感另一端与第十二二极管阳极、第十三二极管阳极连接；第六电感一端与第十一二极管阴极、第十二二极管阴极以及第十四二极管阳极连接，第六电感另一端与第十三二极管阴极、第十五二极管阳极以及第十六二极管的阳极连接；第七电感一端与第十四二极管阴极、第十五二极管阴极以及第十七二极管阳极连接，第七电感另一端与第十六二极管阴极、第十八二极管阳极以及第十九二极管的阳极连接；第八电感一端与第十七二极管阴极、第十八阴极连接，第八电感另一端与第十九二极管的阴极连接；第一电容一端与第二二极管阳极连接，第一电容另一端与第十一二极管阳极连接；第二电容一端极与第十二极管阴极连接，第二电容另一端与第十九二极管阴极连接。一种实现方式中，所述LCL滤波器包括：第一滤波电感的一侧与逆变桥U相电压输出侧连接，第一滤波电感另一侧则与第一滤波电容的一端以及第二滤波电感一侧连接；第三滤波电感一侧与逆变桥V相电压输出侧连接，第三滤波电感另一侧则与第二滤波电容一端以及第四滤波电感一侧连接，第五滤波电感一侧与逆变桥W相电压输出侧连接，第五滤波电感的另一侧与滤波第三电容一端以及第六滤波电感一侧连接，第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容的另一端相互连接。如上所述，本专利技术实施例提供的一种船舶光伏发电并网系统，本专利技术研究的改进型高增压比并网Z源逆变器船舶光伏发电系统有效地减小了当前船舶光伏发电输出交流电压变化波动，提高了输出交流电压的品质，保证了船舶并网的稳定。应用改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器，不仅使得逆变器的升压能力得到明显提升，还有效地降低了Z源网络电容电压应力，减小了光照强度、温度等外界因素对船舶光伏发电系统造成的影响，同时实现光伏发电最大功率跟踪。附图说明图1是本专利技术实施例的船舶光伏发电并网系统的总体结构示意图。图2是本专利技术实施例的船舶光伏发电并网系统的电容滤波器结构示意图。图3是本专利技术实施例的船舶光伏发电并网系统的Z源逆变器结构示意图。图4是本专利技术实施例的船舶光伏发电并网系统的Z源逆变器控制框图。图5是本专利技术实施例的船舶光伏发电并网系统的Z源逆变器控制流程图。图6是改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器和普通高增压比Z源逆变器VC/Vdc与直通占空比D的关系比较图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术实施例的一种船舶光伏发电并网系统的主体可以为一种OpenStack单租户实现企业多用户资源管理的系统或者一种OpenStack单租户实现企业多用户资源管理的装置，该方法或者系统运行于OpenStack管理系统中。如图1所示，本专利技术实施例提供一种改进型高增压比Z源逆变器的船舶光伏发电系统，主要包括太阳能光伏发电装置、电容滤波器、改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器、船舶电网；船本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶光伏发电并网系统，其特征在于，所述系统包括：/n太阳能光伏发电装置，用于进行光伏发电；/n电容滤波器，与所述太阳能光伏发电装置连接，用于将所述太阳能光伏发电装置所输出的脉冲直流电转换为平滑直流电；/n改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器，为级联式开关电感型Z源逆变器，用于将直流电通过SPWM脉宽调制为交流电；/n船舶电网与所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器的输出端相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶光伏发电并网系统，其特征在于，所述系统包括：
太阳能光伏发电装置，用于进行光伏发电；
电容滤波器，与所述太阳能光伏发电装置连接，用于将所述太阳能光伏发电装置所输出的脉冲直流电转换为平滑直流电；
改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器，为级联式开关电感型Z源逆变器，用于将直流电通过SPWM脉宽调制为交流电；
船舶电网与所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器的输出端相连。


2.根据权利要求1所述的船舶光伏发电并网系统，其特征在于，所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器还包括LCL滤波器。


3.根据权利要求1或2所述的船舶光伏发电并网系统，其特征在于，所述改进型高增压比船舶光伏发电并网Z源逆变器包括的后置的Z源网络；
光伏电池直流端与第一二极管(D0)的阳极电连接，第一二极管(D0)的阴极与IGBT三相桥式逆变电路其中一端电连接，IGBT三相桥式逆变电路的另一端与第二二极管(D1)阳极连接；所述后置的Z源网络包括：
第一电感(L1)一端与第二二极管(D1)的阳极连接，第一电感(L1)另一端与第三二极管(D2)阳极及第四二极管(D3)的阳极连接；第二电感(L2)一端分别与第二二极管(D1)阴极、第三二极管(D2)阴极以及第五二极管(D4)的阳极连接，第二电感(L2)另一端分别与第四二极管(D3)阴极、第六二极管(D5)阳极以及第七二极管(D6)的阳极连接；
第三电感(L3)的一端与第五二极管(D4)阴极、第六二极管(D5)阴极以及第八二极管(D7)阳极连接，第三电感(L3)的另一端与第七二极管(D6)阴极、第九二极管(D8)的阳极以及第十二极管(D9)的阳极连接；
第四电感(L4)一端与第八二极管(D7)阴极、第九二极管(D8)阴极连接，第四电感(L4)另一端与第十二极管(D9)的阴极连接；
第五电感(L5)一端与第十一...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕思明，甘世红，吴国良，陈亮，邱宾宾，方玉攀，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31