一种光伏热泵的电源系统技术方案

本申请公开了一种光伏热泵的电源系统

【技术实现步骤摘要】
一种光伏热泵的电源系统、热泵系统及控制方法


[0001]本申请涉及新能源
，具体涉及一种光伏热泵的电源系统
、
热泵系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]以空气源热泵为例，热泵系统包括压缩机和电源系统，电源系统向压缩机供电，使压缩机驱动空气，产生热交换用来供热
。
与化石燃料供热相比，热泵系统供热产生的二氧化碳较少，节能环保
。
[0003]随着光伏发电技术逐步发展，热泵系统开始采用电网联合光伏阵列一同进行供电
。
但是，由于光伏阵列的发电功率受到太阳辐照度的影响，波动性和随机性较强；当电网存在功率限制时，电源系统存在光伏阵列的功率超过压缩机功率的情况，导致多余的能量无法消纳，使热泵的电源系统出现过压的情况，影响压缩机的安全稳定运行
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种光伏热泵的电源系统
、
热泵系统及控制方法，能够减少电源系统出现过压故障，提高热泵的电源系统的安全性与稳定性
。
[0005]为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
[0006]本申请第一方面提供一种光伏热泵的电源系统，包括：控制器
、
第一功率变换电路
、
第二功率变换电路和逆变器；
[0007]第一功率变换电路的输入端用于连接光伏阵列；第一功率变换电路的输出端连接直流母线；逆变器的直流端连接直流母线；逆变器的交流端用于连接热泵的压缩机；
>[0008]第二功率变换电路的直流端连接直流母线；第二功率变换电路的交流端用于连接电网；
[0009]控制器，用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的直流端输入功率之差大于压缩机的工作功率时，控制第一功率变换电路降低光伏阵列的输出功率
。
[0010]优选地，控制器，具体用于根据第一功率变换电路的输出电压和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率
。
[0011]优选地，控制器，具体用于根据第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率
。
[0012]优选地，控制器，具体用于根据第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压
、
第一功率变换电路的输入电流和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率
。
[0013]优选地，控制器，具体用于根据第一功率变换电路的输出电压与预设电压上限值之差
、
第一功率变换电路的输入电压与最大功率跟踪电压之差，获得第一过程指令和第二过程指令；取第一过程指令和第二过程指令中较小者作为第三过程指令；根据第三过程指
令和输入电流，获得第一功率变换电路内各功率器件的脉冲宽度调制驱动信号，以降低光伏阵列的输出功率
。
[0014]优选地，控制器，还用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输出功率之和小于压缩机的需求功率时，降低压缩机的工作功率，以维持电源系统的能量平衡
。
[0015]本申请第二方面提供一种光伏热泵系统，包括：压缩机和以上介绍的光伏热泵的电源系统；
[0016]电源系统的第一端用于连接光伏阵列；
[0017]电源系统的第二端用于连接电网；
[0018]电源系统的第三端连接压缩机，用于向压缩机供电
。
[0019]本申请第三方面提供一种光伏热泵的电源系统的控制方法，电源系统包括：第一功率变换电路
、
第二功率变换电路和逆变器；
[0020]第一功率变换电路的输入端用于连接光伏阵列；第一功率变换电路的输出端连接直流母线；逆变器的直流端连接直流母线；逆变器的交流端用于连接热泵的压缩机；
[0021]该方法包括：
[0022]当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的直流端输入功率之差大于压缩机的工作功率时，控制第一功率变换电路降低光伏阵列的输出功率
。
[0023]优选地，该方法还包括：通过第一功率变换电路的输出电压，判断第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的输入功率之差大于压缩机的工作功率；
[0024]控制第一功率变换电路降低光伏阵列的输出功率，具体包括：
[0025]根据第一功率变换电路的输出电压和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率
。
[0026]优选地，控制第一功率变换电路降低光伏阵列的输出功率，具体包括：
[0027]根据第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率
。
[0028]优选地，控制第一功率变换电路降低光伏阵列的输出功率，具体包括：
[0029]根据第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压
、
第一功率变换电路的输入电流和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率
。
[0030]优选地，根据第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压
、
第一功率变换电路的输入电流和第一功率变换电路的输入电压，通过控制第一功率变换电路的功率器件来降低光伏阵列的输出功率，具体包括：
[0031]根据第一功率变换电路的输出电压与预设电压上限值之差
、
第一功率变换电路的输入电压与最大功率跟踪电压之差，获得第一过程指令和第二过程指令；
[0032]取第一过程指令和第二过程指令中较小者作为第三过程指令；
[0033]根据第三过程指令和输入电流，获得第一功率变换电路内各功率器件的脉冲宽度调制驱动信号，以降低光伏阵列的输出功率
。
[0034]由此可见，本申请具有如下有益效果：
[0035]本申请提供的光伏热泵的电源系统，包括：控制器
、
第一功率变换电路
、
第二功率变换电路和逆变器；第一功率变换电路的输入端用于连接光伏阵列；第一功率变换电路的输出端连接直流母线；逆变器的直流端连接直流母线；逆变器的交流端用于连接热泵的压缩机；第二功率变换电路的直流端连接直流母线；第二功率变换电路的交流端用于连接电网；控制器，用于当第一功率变换电路的输出功率与第二功率变换电路的直流端输入功率之差大于压缩机的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光伏热泵的电源系统，其特征在于，包括：控制器
、
第一功率变换电路
、
第二功率变换电路和逆变器；所述第一功率变换电路的输入端用于连接光伏阵列；所述第一功率变换电路的输出端连接直流母线；所述逆变器的直流端连接所述直流母线；所述逆变器的交流端用于连接所述热泵的压缩机；所述第二功率变换电路的直流端连接所述直流母线；所述第二功率变换电路的交流端用于连接电网；所述控制器，用于当所述第一功率变换电路的输出功率与所述第二功率变换电路的直流端输入功率之差大于所述压缩机的工作功率时，控制所述第一功率变换电路降低所述光伏阵列的输出功率
。2.
根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第一功率变换电路的输出电压和所述第一功率变换电路的输入电压，通过控制所述第一功率变换电路的功率器件来降低所述光伏阵列的输出功率
。3.
根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压和所述第一功率变换电路的输入电压，通过控制所述第一功率变换电路的功率器件来降低所述光伏阵列的输出功率
。4.
根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第一功率变换电路的输出电压
、
预设电压上限值
、
最大功率跟踪电压
、
所述第一功率变换电路的输入电流和所述第一功率变换电路的输入电压，通过控制所述第一功率变换电路的功率器件来降低所述光伏阵列的输出功率
。5.
根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，具体用于根据所述第一功率变换电路的输出电压与所述预设电压上限值之差
、
所述第一功率变换电路的输入电压与所述最大功率跟踪电压之差，获得第一过程指令和第二过程指令；取所述第一过程指令和所述第二过程指令中较小者作为第三过程指令；根据所述第三过程指令和所述输入电流，获得所述第一功率变换电路内各功率器件的脉冲宽度调制驱动信号，以降低所述光伏阵列的输出功率
。6.
根据权利要求1‑5任一项所述的电源系统，其特征在于，所述控制器，还用于当所述第一功率变换电路的输出功率与所述第二功率变换电路的输出功率之和小于所述压缩机的需求功率时，降低所述压缩机的工作功率，以维持所述电源系统的能量平衡
。7.
一种光伏热泵系统，其特征在于，包括：压缩机和权利要求1‑6任一项所述的光伏热泵的电源系统；所述电源系统的第一端用于连接光伏阵列；所述电源系统的第二端用于连接电网；所述电源系统的第三端连接所述压缩机，用于向所述压缩机供电
。8.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹海晏，陶磊，王卫军，
申请(专利权)人：合肥蓝点数字电源有限公司，
类型：发明
国别省市：