高功率光伏并网逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高功率光伏并网逆变器，它包括：多个直流输入；多个逆变单元，其中一个逆变单元与一个直流输入相一一对应，一个逆变单元包括：直流滤波模块，用于对直流输入进行滤波，升压模块，用于将从直流滤波模块中输出的直流电压进行升压，逆变模块，用于将升压后直流电压转变为交流电压，交流滤波单元，用于将升压后的交流电压进行滤波；MPPT控制器，用于对升压模块和逆变模块进行控制以使得每个直流输入具有最佳的工作电压；汇流母排，将从多个逆变单元中输出的交流电压汇总；交流断路器，设置在汇流母排和电网之间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术中涉及了一种高功率光伏并网逆变器。
技术介绍
目前市场上传统且应用较多的IOOkw光伏逆变器采用单级整体式架构，其工作原图如图1所示。这种架构逆变器一般只有一路MPPT控制器，一旦电池板阵列出现阴影遮挡、单块电池板失效、或者局部老化衰减时，会影响整体电池板阵列的输出功率，大幅降低系统发电效率；传统架构中直流侧没有升压环节，输入电压范围窄，低压下不能工作，也会降低电池板阵列的利用率；因为是整体单级式，一旦任何一个关键零部件出现故障，整机就会停机，等待维修，现场检修对检修人员要求较高，过程复杂，维修时间长，影响光伏电站的发电效益。
技术实现思路
本技术提供了一种高功率光伏并网逆变器，其发电效率大幅下降的风险小，部分出现故障时可以不停机检修。本技术公开了一种高功率光伏并网逆变器，它包括多个直流输入；多个逆变单元，其中一个逆变单元与一个直流输入相一一对应，每个逆变单元包括直流滤波模块，用于对直流输入进行滤波，升压模块，用于将从直流滤波模块中输出的直流电压进行升压，逆变模块，用于将升压后直流电压转变为交流电压，交流滤波单元，用于将升压后的交流电压进行滤波；MPPT控制器，用于对升压模块和逆变模块进行控制以使得每个直流输入具有最佳的工作电压；汇流母排，将从多个逆变单元中输出的交流电压汇总；交流断路器，设置在汇流母排和电网之间。优选地，在多个所述的直流输入与所述的逆变单元之间设置有直流防错接监测单J Li ο优选地，所述直流防错接监测单元包括相互并联的第一路以及第二路，所述第一路上设置有相互串联的齐纳二极管、指示装置以及一导通方向与齐纳二极管击穿方向相反的反向二极管，所述第二路上设置有旁路电阻。优选地，多路进线电压的输出端上设置有一断路器，该断路器具有与所述多路进线电压的任一路相对应的一路控制开关。优选地，它还包括设置在汇流母排与交流断路器之间的EMI滤波器。优选地，它还包括设置在汇流母排与EMI滤波器之间的隔离变压器。优选地，它还包括并联设置在每个直流输入的防雷装置。优选地，它还包括设置在交流断路器与电网之间的接地保护装置。优选地，所述接地保护装置包括光伏熔断器、主控CPU、漏电流传感器、漏电流采样调理电路、接地断开开关；所述接地断开开关、所述漏电传感器以及所述光伏熔断器相串联接地；所述接地断开开关与所述漏电流传感器通过漏电流采样调理电路与所述主控CPU相连接，用于采集漏电流信号并传递给漏电流采样调理电路处理；所述的主控CPU与所述接地断开开关连接，用于接收漏电流采样电路处理后的漏电流信号并控制接地断开开关开口 O优选地，它还包括一电池板，所述电池板阵列分成多个直流输入。本技术采用以上结构，具有以下优点1、由于有多组直流输入，每组都有一路独立的MPPT控制器，那么任何一路发生遮挡、失效或者老化衰减，只会影响这一路的电池板组串的功率输出，而不会影响其他路的正常输出，从而将系统发电效率大幅下降的风险降到最低；2、由于有多组直流输入，宽输入电压可以增大光伏逆变器工作电压范围，提高系统发电量，提高电站投资效益，并且可以适应更多的应用场合；3、由于有多组直流输入，当其中一路出现故障时，能够在不停机的状况下对快速维护、甚至不停机维修能为客户减少发电损失，为企业减少；4、设置了直流防错接监测单元以防止多组直流输入线路的错接，避免应错接而造成的损害。附图说明附图1为现有技术中的高功率光伏并网逆变器。附图2为本技术第一实施方式的结构原理示意图。附图3为本技术第二实施方式的结构原理示意图。附图4为本技术中第三实施方式的结构原理示意图。附图5为本技术第四实施方式的结构原理示意图。附图6为本技术中逆变单元中的结构原理示意图。附图7为本技术中直流防错接监测单元安装在逆变器上的结构示意图。附图8为本技术中直流防错接监测单元内部结构示意图。附图9为本技术中接地保护装置的结构原理示意图。附图中11、逆变单元；12、主控CPU ; 13、漏电流采样调理电路；14、接地断开开关；15、漏电流传感器；16、光伏熔断器；17、薄膜电池组件；18、电网；20、直流开关；21、交流开关。具体实施方式以下结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如附图1所示，本技术的第一实施例，一种高功率光伏并网逆变器，它包括多个直流输入、直流防错接监测单元、多个逆变单元、汇流母排、交流断路器。多个直流输入由电池板阵列而成。本专利中IOOkW逆变器架构有五路直流输入，一路交流输出。直流防错接监测单元设置在多个直流输入与逆变单元之间，可通过每个检测电路直接或间接输出的模拟量或逻辑量判断进线端的接线正确与否。直流防错接监测单元可以对直流进线电压进行检测，在接线后开机前先对各路电压分别进行隔离采样模数转换，再由主控系统判断其接线正误。如图6和7所示，直流防错接监测单元还可以包括多路分别与逆变器的输入端相连的进线电压，在每路进线电压的正负端之间设置有一非线性电压检测电路，非线性电压检测电路包括相互并联的第一路以及第二路，第一路上设置有相互串联的齐纳二极管Z、指示装置以及一导通方向与齐纳二极管Z击穿方向相反的反向二极管D，第二路上设置有旁路电阻R2，旁路电阻在有些情况下可配置为无穷大，即R2位置直接断开。指示装置可以是各种由电流控制的指示电路，例如LED灯、光耦开关、电磁装置隔离输出等其他各种具有逻辑判断功能或通过模拟量对逆变器的工作状态进行判断的元器件。本实施例中，指示装置为串联在齐纳二极管Z与反向二极管D之间的LED灯。在正常状态下，各路进线电压相互隔离，各检测电路之间没有耦合，逆变器的正负端通过齐纳二极管Z，并使得LED灯亮并给出正常的指示信号。当逆变器的正负端相互接反时，逆变器的正负端不能通过反向二极管D导通，使得LED灯熄灭并给出异常的指示信号。若此时，逆变器被贸然打开，反向二极管D对整个电路起到反向保护的作用。当逆变器的两路或多路进线电压的负负端或正正端相互接反时，如附图3所示，进线电压与分别设置在其上相互串联。此时，所有的电压检测电路处于串联状态，由于不同的参数设计，它们的电压检测输入等效阻抗会由于相互之间的区别而发生非线性的变化，产生较大差异，导致每个检测电路两端的电压产生较大差异。当任一路非线性电压检测电路中两侧的电压达不到齐纳二极管Z的击穿电压时，齐纳二极管Z的电阻就会变得无限大，以使得电流从旁路电阻R2中穿过，导致LED灯熄灭，指示装置的输出信号不同，通过分析输出信号，即可很容易的判断接线错误。同时，也可以确定出错点。在多路进线电压与所述逆变器之间即多路进线电压的输出端上设置有一断路器，该断路器具有与所述多路进线电压的任一路相对应的一路控制开关。由于各个电路分别独立，通过简单的断路器的控制开关即可控制使用或移除所有的电压检测电路，如一逆变器具有4路进线电压就仅需要一个具有4路控制开关的断路器控制逆变的分断即可，这会大幅降低无用损耗。一个逆变单元与一个直流输入相一一对应，即由一个直流输入就有一个与其相电连的逆变单元。如图6所示，每个逆变单元包括直流滤波模块、升压模块、逆变模块、交流滤波单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率光伏并网逆变器，其特征在于，它包括：多个直流输入；多个逆变单元，其中一个逆变单元与一个直流输入相一一对应，每个逆变单元包括：直流滤波模块，用于对直流输入进行滤波；及升压模块，用于将从直流滤波模块中输出的直流电压进行升压；及逆变模块，用于将升压后直流电压转变为交流电压；及交流滤波单元，用于将升压后的交流电压进行滤波；MPPT控制器，用于对升压模块和逆变模块进行控制；汇流母排，将从多个逆变单元中输出的交流电压汇总；交流断路器，设置在汇流母排和电网之间。

【技术特征摘要】
1.一种高功率光伏并网逆变器，其特征在于，它包括多个直流输入；多个逆变单兀，其中一个逆变单兀与一个直流输入相对应，每个逆变单兀包括直流滤波模块，用于对直流输入进行滤波；及升压模块，用于将从直流滤波模块中输出的直流电压进行升压；及逆变模块，用于将升压后直流电压转变为交流电压；及交流滤波单元，用于将升压后的交流电压进行滤波；MPPT控制器，用于对升压模块和逆变模块进行控制；汇流母排，将从多个逆变单元中输出的交流电压汇总；交流断路器，设置在汇流母排和电网之间。2.根据权利要求1所述的高功率光伏并网逆变器，其特征在于它还包括设置在多个所述的直流输入与所述的逆变单元之间的直流防错接监测单元。3.根据权利要求2所述的高功率光伏并网逆变器，其特征在于所述直流防错接监测单元包括相互并联的第一路以及第二路，所述第一路上设置有相互串联的齐纳二极管、指示装置以及一导通方向与齐纳二极管击穿方向相反的反向二极管，所述第二路上设置有旁路电阻。4.根据权利要求3所述的高功率光伏并网逆变器，其特征在于它还包括设置在多路进线电压的输出端上的断路器，该断路器具有与所述多路进线电压的任一路相对应的一路控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：施建，孙耀杰，
申请(专利权)人：江苏兆伏新能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：