太阳光能发电系统的制作方法_4

文档序号:9455163阅读:来源:国知局
控制器1006,具有输入端与输出端,输入端电性连接于运算模组1007的输出端,输出端电性连接于直流对交流电压转换器1002的第二输入端。
[0031]请继续参考图4,控制模组1008包括最大功率追踪单元10081,其接收太阳光能发电模组1001所输出的直流电压Vpv与直流电流Ipv后,追踪太阳光能发电模组1001的功率最大值并计算一最大功率点电压Vpv*,意即追踪太阳光能发电模组1001在功率最大值时的最大功率点电压Vpv*,藉以提高太阳光能发电效率;一第一加减器A,具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端,其第一输入端接收最大功率追踪单兀10081输出的最大功率点电压Vpv*,其第二输入端接收太阳光能发电模组1001输出的直流电压Vpv,第一加减器A藉由最大功率点电压Vpv*与直流电压Vpv计算出第一误差值,并由输出端输出第一误差值;锁相回路装置10085,其接收滤波器1003输出的三相交流电压Vab、Vbc、Vca与三相交流电流la、lb、Ic后,计算出直流对交流电压转换器1002的第一实功率P、第一虚功率Q及三相电网1005的电压相角Θ e ;低电压穿透控制装置10086,其接收锁相回路装置10085所计算的第一实功率P、滤波器1003输出的三相交流电压Vab、Vbc、Vca及直流对交流电压转换器1002的额定电流Imax后,计算三相电网1005的第二实功率P*与第二虚功率Q*后,且低电压穿透控制装置10086即时判断当三相电网1005发生异常时,输出一输出讯号,并进行比较第一实功率P与第二实功率P*后输出选择讯号;第二加减器B,具有第一输入端、第二输入端及输出端,其第一输入端接收第二实功率P*,其第二输入端接收第一实功率P,第二加减器B接收第二实功率P*与第一实功率P后计算第二误差值,并由输出端输出第二误差值;第一开关SW1,其一端接收第一加减器A所输出的第一误差值,另一端接收第二加减器B所输出的第二误差值,第一开关SWl据低电压穿透控制装置10086输出的选择讯号选择第一误差值与第二误差值其中之一输出;一第二开关SW2,其一端为一零功率,另一端接收低电压穿透控制装置10086输出的第二虚功率Q*,并根据低电压穿透控制装置10086输出的输出讯号选择零功率O与第二虚功率Q*其中之一输出;第三加减器C,具有第一输入端、第二输入端及输出端,其第一输入端接收锁相回路装置10085输出的第一虚功率Q,其第二输入端接收第二开关SW2输出的零功率O与第二虚功率Q*其中之一,第三加减器C接收第一虚功率Q及零功率O与第二虚功率Q*其中之一后计算第三误差值,并由输出端输出第三误差值;智能型控制装置10084,接收第三加减器C所输出的第三误差值及第一开关Sffl输出的第一误差值与第二误差值其中之一后进行补偿动作,并输出交轴电流Iq*与直轴电流Id*,智能型控制装置10084是类神经网路(Neural Network ;NN)或是模糊类神经网路(Fuzzy Neural Network ;FNN)其中之一;电流保护装置10083,接收交轴电流Iq*与直轴电流Id*后,进行限制电流动作后输出交轴电流Iq*与直轴电流Id*,防止电流过大或是电流过小,导致发电系统故障;一坐标转换单元10082,接收经电流保护装置10083输出的交轴电流Iq*与直轴电流Id*及锁相回路装置10085输出的电压相角Θ e后,进行交轴电流Iq*、直轴电流Id*及电压相角Θ e之间的坐标转换,并转换为命令电流la*、lb*、Ic*输出至运算模组1007 ;其中运算模组1007接收坐标转换单元10082输出的命令电流la*、lb*、Ic*与滤波器1003输出的三相交流电流la、lb、Ic,运算命令电流la*、lb*、Ic*与三相交流电流Ia、Ib、Ic之间的误差及进行补偿后输出命令电压Vcona、Vconb、Vconc至PffM脉冲宽度调制控制器1006,PffM脉冲宽度调制控制器1006接收命令电压Vcona、Vconb、Vconc后输出PffM脉冲宽度调制控制讯号以控制输入电容Cdc的直流电压Vpv达到太阳光能发电模组1001的最大功率点电压Vpv*与控制直流对交流电压转换器1002输出的三相交流电流la、lb、Ic维持在三相电网1005所需的电流。
[0032]请继续参考图4,当三相电网1005未发生故障时,低电压穿透控制装置10086并未侦测到三相电网1005发生异常,故第二开关SW2的一端连接零功率0,并将零功率O输出至第三加减器C,故第三加减器C的第一输入端接收锁相回路装置10085输出的第一虚功率Q,第二输入端接收零功率0,并计算第一虚功率Q与零功率O之间的误差值,另一方面,第一开关SWl的一端连接至第一加减器A输出的误差值,即直流电压Vpv与最大功率点电压Vpv*的误差值,接着,智能型控制装置10084接收第三加减器C所输出的误差值及第一开关SWl输出的误差值后进行补偿动作,并输出交轴电流Iq*与直轴电流Id*至电流保护装置10083进行限制电流动作后输出至坐标转换单元10082,以防止电流过大或是电流过小,导致发电系统故障,坐标转换单元10082接收经电流保护装置10083输出的交轴电流Iq*与直轴电流Id*及锁相回路装置10085输出的电压相角Θ e后,进行交轴电流Iq*、直轴电流Id*及电压相角Θ e之间的坐标转换,并转换为命令电流la*、lb*、Ic*输出至运算模组1007,其中运算模组1007接收坐标转换单元10082输出的命令电流la*、lb*、Ic*与滤波器1003输出的三相交流电流la、lb、Ic,运算命令电流la*、lb*、Ic*与三相交流电流la、Ib、Ic之间的误差及进行补偿后输出命令电压Vcona、Vconb、Vconc至PffM脉冲宽度调制控制器1006,PffM脉冲宽度调制控制器1006接收命令电压Vcona、Vconb、Vconc后输出PffM脉冲宽度调制控制讯号至直流对交流电压转换器1002,以控制连接直流对交流电压转换器1002的电容Cdc的直流电压Vpv符合太阳光能发电模组1001的最大功率点电压Vpv*,以维持太阳光能发电模组1001与直流对交流电压转换器1002之间的功率平衡,与控制直流对交流电压转换器1002输出的三相交流电流Ia、Ib、Ic维持在三相电网1005所需的电流。
[0033]请继续参考图4,当三相电网1005发生故障时,低电压穿透控制装置10086侦测到三相电网1005发生异常并输出一输出讯号至第二开关SW2,故第二开关SW2的一端切换连接为第二虚功率Q*,并将第二虚功率Q*输出至第三加减器C,故第三加减器的第一输入端接收锁相回路装置10085输出的第一虚功率Q,第二输入端接收第二虚功率Q*,并计算第一虚功率Q与第二虚功率Q*之间的误差值,另一方面,低电压穿透控制装置10086判断当下的第一实功率P大于第二实功率P*时,代表太阳光能发电模组1001的输出功率大于三相电网1005所需的功率,故低电压穿透控制装置10086输出选择讯号至第一开关SWl切换其一端连接第二加减器B的误差值,其误差值为第一实功率P与第二实功率P*之间的误差值,接着,智能型控制装置10084接收第三加减器C所输出的误差值及第一开关SWl输出的误差值后进行补偿动作,并输出交轴电流Iq*与直轴电流Id*至电流保护装置10083进行限制电流动作后输出至坐标转换单元10082,以防止电流过大或是电流过小,导致发电系统故障,坐标转换单元10082接收经电流保护装置10083输出的交轴电流Iq*与直轴电流Id*及锁相回路装置10085输出的电压相角Θ e后,进行交轴电流Iq*、直轴电流Id*及电压相角0e之间的坐标转换,并转换为命令电流Ia*、Ib*、Ic*输出至运算模组1007,其中运算模组1007接收坐标转换单元10082输出的命令电流Ia*、Ib*、Ic*与滤波器1003输出的三相交流电流la、lb、Ic,运算命令电流la*、lb*、Ic*与三相交流电流la、lb、Ic之间的误差及进行补偿后输出命令电压Vcona、Vconb、Vconc至PffM脉冲宽度调制控制器1006,PffM脉冲宽度调制控制器1006接收命令电压Vcona、Vconb、Vconc后输出PffM脉冲宽度调制控制讯号至直流对交流电压转换器1002,以维持太阳光能发电模组1001与直流对交流电压转换器1002之间的功率平衡,与控制直流对交流电压转换器1002输出的三相交流电流Ia、Ib、Ic维持在三相电网1005所需的电流,以应对三相电网1005的电压骤降;另一方面,低电压穿透控制装置10086判断当下的第一实功率P小于或等于第二实功率P*时,代表太阳光能发电模组1001的输出功率小于或等于三相电网1005所需的功率,仍可使用追踪最大功率点电压Vpv*方式,故低电压穿透控制装置10086输出选择讯号至第一开关SWl切换其一端连接第一加减器A输出的误差值,其误差值为直流电压Vpv与最大功率点电压Vpv*之间的误差值,接着,智能型控制装置10084接收第三加减器C所输出的误差值及第一开关SWl输出的误差值后进行补偿动作,并输出交轴电流Iq*与直轴电流Id*至电流保护装置10083进行限制电流动作后输出至坐标转换单元10082,以防止电流过大或是电流过小,导致发电系统故障,坐标转换单元10082接收经电流保护装置10083输出的交轴电流Iq*与直轴电流Id*及锁相回路装置1085输出的电压相角Θ e后,进行交轴电流Iq*、直轴电流Id*及电压相角Θ e之间的坐标转换,并转换为命令电流la*、lb*、Ic*输出至运算模组1007,其中运算模组1007接收坐标转换单元10082输出的命令电流la*、lb*、Ic*与滤波器1003输出的三相交流电流la、lb、Ic,运算命令电流la*、lb*、Ic*与三相交流电流la、lb、Ic之间的误差及进行补偿后输出命令电压VCOna、VCOnb、VCOnC至PffM脉冲宽度调制控制器1006,PWM脉冲宽度调制控制器1006接收命令电压Vcona、Vconb、Vconc后输出PffM脉冲宽度调制控制讯号至直流对交流电压转换器1002,以控制连接直流对交流电压转换器1002的电容Cdc的直流电压Vpv符合太阳光能发电模组1001的最大功率点电压Vpv*,以维持太阳光能发电模组1001与直流对交流电压转换器1002之间的功率平衡,与控制直流对交流电压转换器1002输出的三相交流电流Ia、Ib、Ic维持在三相电网1005所需的电流,以应对三相电网1005的电压骤降。
[0034]在此实施例中,低电压穿透控制装置10086为根据各国电网法规所设定,例如IEEE-1547、E.0N 及 UL-1741 等,因而具有低电压穿透功能(Low Voltage Ride Through ;LVRT),此外,藉由低电压穿透控制装置1008
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