一种光伏系统及并网功率检测方法、装置的制造方法_2

文档序号:9767318阅读:来源:国知局
伏系统的电路图;
[0051]图11为本申请实施例公开的并网功率检测方法的流程图;
[0052]图12为本申请实施例公开的并网功率检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0053]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0054]参见图2或图3,本申请提供了一种光伏系统,包括光伏电池100、设置于母线正负极之间的储能电路200和逆变电路300、交流电网400、位于所述逆变电路300与交流电网400之间的并网继电器500以及与所述逆变电路300和所述并网继电器500相连的控制器600,所述光伏系统还包括:设置于母线正负极之间的最小功率检测电路700。
[0055]在图2中,所述最小功率检测电路700设置于光伏电池输出端的正负极之间,在图3中,所述最小功率检测电路700设置于所述逆变电路中高压直流母线的正负极之间。只要最小功率检测电路700设置于母线正负极之间,且位于光伏电池100与逆变电路300之间均可以。
[0056]参见图4,图4示出最小功率检测电路700的具体结构以及与控制器600之间的具体连接关系,其余未示出的结构与图2或图3—致,在此不再赘述。从图3可以看出,所述最小功率检测电路700包括串联设置的功率电阻701和可控开关702,所述功率电阻701与所述可控开关702的非控制端相连;所述可控开关702的控制端与所述控制器600相连。
[0057]可控开关702受控于控制器600,即控制器600可以控制可控开关702导通或断开。在控制器600控制可控开关702导通后,光伏电池100、功率电阻701和可控开关便组成闭合电流回路。在此情况下,光伏电池100的功率消耗在功率电阻701上,S卩流经功率电阻701的电流即为光伏电池100输出的直流电流,功率电阻701上的电压即为光伏电池输出的直流电压。
[0058]因此,控制器600采集光伏电池100输出的直流电流和直流电压。然后,利用计算直流电流和直流电压的乘积,从而将乘积作为光伏电池输出的直流功率。
[0059]控制器600可以判断直流功率与最小并网功率的大小,若直流功率大于最小并网功率,则说明此时光伏电池100输出的直流功率已经较为稳定,此时可以为交流电网400进行电源供给。因此,控制器600控制并网继电器500闭合并控制逆变电路300工作,以便逆变电路300将直流功率转换为交流功率,并将交流功率通过并网继电器500传输至交流电网400。
[0060]通过以上技术内容可以看出,本申请具有以下有益效果:
[0061]本申请在计算光伏电池输出的直流功率时,仅需要控制可控开关702导通即可,无需控制并网继电器500闭合。所以,本申请可以减少并网继电器500的动作次数,进而延长并网继电器500的使用寿命。
[0062]可以理解的是,功率电阻701的大小可以根据最小并网功率以及光伏电池100的输出电压或逆变电路300的高压直流母线电压进行计算,本领域内的技术人员可以非常容易计算出来。
[0063]在确定出功率电阻大小之后,可以理解的是,可以采用一个电阻、至少两个电阻的串联组合或至少两个电阻的并联组合作为功率电阻,以此来达到功率电阻的大小。功率电阻701中所使用的电阻可以为水泥电阻、PTC电阻、氧化膜电阻、玻璃釉电阻或金属釉电阻。可以理解的是,其它类型的电阻也可以作为本申请所使用的功率电阻。
[0064]本申请中所使用的所述可控开关包括:三极管、MOS管或绝缘栅双极型晶体管
(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)以及其它可控开关元件,在此不再--列举。
[0065]下面提供最小功率检测电路的具体一种实现方式。参见图5a和图5b,所述最小功率检测电路包括:电阻R和三极管T;
[0066]所述电阻R的一端与母线的正极相连,另一端与所述三极管T的集电极c相连;所述三极管T的基极b与所述控制器600相连,发射极e与负极相连。或者,所述电阻R的一端与母线的负极相连,另一端与所述三极管T的发射极e相连;所述三极管T的基极b与所述控制器600相连,集电极b与母线c相连。
[0067]由于光伏电池100输出的电压较低,因此,通常情况下,需要增加升压电路800来提高光伏电池的输出电压。升压电路800设置于母线正负极之间,并且位于所述光伏电池100和所述储能电路200之间。参见图6或图7为增加升压电路800之后的光伏系统。
[0068]本申请种的升压电路可以为BOOST升压电路,参见图8所示,为升压电路的具体电路结构,具体包括电感L、三级管T2和二极管D2组成,其中Q5连接控制器600,储能电路200为电容C。下面介绍升压电路800的具体工作过程。
[0069]在充电过程中三极管T2导通,这时电流流过电感L。二极管D2用于防止电容C对地放电。由于输入升压电路800的为直流电流,所以在电感L上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感L大小有关。随着电感L的电流增加,电感L里储存了一些能量。
[0070]在放电过程中,当三极管T2截止时,由于电感L的电流保持特性,流经电感L的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为O。由于三极管T2已截止,于是电感L开始为电容C充电,电容C两端电压升高。此时升压电路800输出至电容C的电压,已经高于升压电路800的输入电压了,从而达到升压目的。
[0071]升压电路的升压过程为一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。如果储能电容足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
[0072]下面介绍本申请提供光伏电池的具体电路图。参见图9所示,为不包含升压电路的电路图(图示中未示出控制器600)。其中,01、02、03、04和06均与控制器相连。
[0073]参见图10所示,为包含升压电路的电路图(图示中未示出控制器600)。其中,Ql、
02、03、04、05和06均与控制器相连。
[0074]本申请提供了一种并网功率检测方法,应用于上述提出的光伏系统的控制器600。如图11所示,所述方法包括:
[0075]步骤SlOl:在控制可控开关导通的情况下,采集光伏电池输出的直流电压和直流电流。
[0076]步骤S102:利用所述直流电压和所述直流电流,计算光伏电池的直流功率。
[0077]控制器可以控制可控开关导通或断开。在控制器控制可控开关导通后,光伏电池、功率电阻和可控开关便组成闭合电流回路。在此情况下,光伏电池的功率消耗在功率电阻上,即流经功率电阻的电流即为光伏电池输出的直流电流,功率电阻上的电压即为光伏电池输出的直流电压。
[0078]因此,控制器采集光伏电池输出的直流电流和直流电压。然后,利用计算直流电流和直流电压的乘积,从而将乘积作为光伏电池输出的直流功率。
[0079]步骤S103:判断所述直流功率是否大于最小检测功率。若是,则进入步骤S104,否则进入步骤S105。
[0080]步骤S104:在所述直流功率大于所述最小检测功率的情况下,控制所述可控开关断开、控制并网继电器导通并控制逆变电路工作。
[008
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