一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器的制作方法与工艺

文档序号:13108303阅读:425来源:国知局
技术领域本实用新型涉及光伏发电和储能技术领域,具体而言,涉及一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器。

背景技术:
太阳能属于可再生能源,具备最低的碳排放水平,是对环境友好的能源,随着技术进步和环保法规的发展,太阳能发电等新能源发电的普及程度越来越高,正朝着可以与传统发电方式竞争的方向发展。截至2013年底,全国累计并网运行光伏发电装机容量1942万千瓦,而2014年光伏发电累计装机容量2805万千瓦,同比增长60%,年发电量增长超过200%,同时,截至2015年9月底,我国光伏发电装机已经达到了将近38G瓦。从2015年算起,今后6年,预计光伏发电增长率最高的是中国,主要得益于原料和材料成本的降低,以及国家的扶持政策,2013—2020年的年均增长率将达到35%。目前国家能源局最新确定的光伏发展目标是到2015年达到500万千瓦的装机容量,到2020年则达到2000万千瓦。光伏发电厂不同于传统能源发电厂,光伏发电厂输出为直流电,需通过逆变器使得直流电转变为交流电才能并网,且其发电量很难正确地估计,并网后将使电网运行的不确定性因素大大增加。为了解决这个问题,光伏发电厂配备有储能装置或者另外建设一个储能电站,通过逆变器,将光伏电站发的电或储能装置内的电量与电网连接。光伏储能系统逆变器要求逆变器的输入电压、输入电流、工作温度和工作湿度合理的范围内波动,然而实际工作环境并不一定会在合理的范围内,若是工作环境比较恶劣,则会导致逆变器的寿命下降,对光伏发电厂的并网造成影响,因此逆变器的检修间隔应根据环境的不同而不同。

技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器,在其原来的基础上增加逆变器脆弱性评估及显示功能,从而使得技术人员更好地了解逆变器的状况,为制定逆变器的检修时间表提供参考。为解决以上技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器,包括滤波单元,逆变桥单元,变压单元以及脆弱性评估模块。所述脆弱性评估模块用于对设置于所述逆变桥单元内的电压传感器,电流传感器,温度传感器,湿度传感器所检测到的电压、电流、温度以及湿度信号进行脆弱性评估,并将结果发送至显示单元。所述脆弱性评估模块包括直流电压单元,加法器,积分器和输出单元以及与所述电压传感器,电流传感器,温度传感器,湿度传感器各自相对应相连的减法器、函数g(x)生成器、除法器以及乘法器;其中,各传感器检测到的信号作为各对应的减法器的输入传入对应的减法器中,且传感器检测到的信号作为对应的除法器的一个输入传入除法器中;减法器的输出作为除法器的另一个输入以及对应的函数g(x)生成器的输入;最后函数g(x)生成器和除法器的输出作为对应的乘法器的输入传入乘法器中;各乘法器与直流电压单元分别与加法器相连,所述加法器与积分器相连,所述积分器与输出单元相连,并最终通过输出单元将脆弱度信号传输至显示单元。进一步的,所述电压传感器,电流传感器,温度传感器以及湿度传感器分别连接有保护电阻。本实用新型采用上述技术方案的有益效果是:本套带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器能够在完成对电能逆变的同时评估自身的脆弱性并显示于屏幕上,若是液晶显示屏上显示的逆变器的脆弱度快速升高,则表明逆变器的运行环境恶劣,逆变器的检修时间间隔须减小。此逆变器能在一定程度上避免光伏发电厂故障。附图说明图1为本实用新型的一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器功能原理结构框图;图2为本实用新型的一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器的电路连接示意图;图3为本实用新型的一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器的工作流程示意图。具体实施方式下面结合实施例对本实用新型的实施方式作进一步描述。如图1-图2所示,一种带脆弱度显示功能的光伏储能系统逆变器,包括滤波单元1,逆变桥单元2,变压单元3,脆弱性评估模块8。电压传感器4连接在逆变桥单元2的输入端,检测逆变桥单元2的输入电压,其检测到的电压除以2即为逆变器IGBT上的电压,且为时间t的函数,输出为电压信号;电流传感器5连接在逆变桥单元2的输入端,检测逆变桥单元2输入电流,其检测到的电流即为逆变器IGBT上流过的电流,且为时间t的函数,输出为电压信号;温度传感器6装设在逆变桥单元2内,检测逆变器的工作温度,且为时间t的函数,输出为电压信号;湿度传感器7装设在逆变桥单元2内,检测逆变器的工作湿度,且为时间t的函数,输出为电压信号。脆弱性评估模块8包含多个逻辑运算电路,其目的为将各传感器传入的整个逆变器的工作参数转换为逆变器的脆弱度,并输出于显示屏上。所述脆弱性评估模块8包括直流电压单元DC,加法器A1,积分器C1和输出单元以及与所述电压传感器4,电流传感器5,温度传感器6,湿度传感器7各自相对应相连的减法器、函数g(x)生成器、除法器以及乘法器。其实现方法为:首先获取各个传感器检测到的电流I、电压U、逆变器温度T、逆变器湿度W与它们对应的额定值IA、UA、TA、WA。I与IA作为减法器M1的输入传入减法器中,且IA作为除法器D1的一个输入传入除法器中;减法器D1的输出作为除法器D1的另一个输入以及函数g(x)生成器F1的输入;最后函数g(x)生成器F1和除法器D1的输出作为乘法器P1的输入传入乘法器P1中。同理U与UA、T与TA、W与WA作为输入时最终可以得到乘法器P2、P3、P4的输出结果。乘法器P1、P2、P3、P4的输出与电压常量传入加法器A1中,其中电压常量表示随着运行时间的增加,逆变器的脆弱度会不断上升,其为脆弱度上升的参数;电压常量由直流电压和电阻串联实现,其值可调。加法器A1的输出作为积分器C1的输入。积分器C1的输出即为逆变器的脆弱度,显示器可显示逆变器的各项运行状态。本实施例的工作流程如图3所示,包括如下步骤:步骤1:计算当前时间与上次检修间隔的运行时间t(秒);步骤2:判断是否检修。若是检修,则把时间参数t置为零,继续判断检修是否结束,若没结束,则等待检修结束,若是结束,则返回步骤1;若是不检修,则继续进行步骤3;步骤3:读取参数检测模块中的参数并传入到脆弱性评估模块中,计算出当前逆变器的脆弱度C。步骤4:在传统逆变器模块显示屏上显示出当前逆变器的脆弱度C,并返回步骤1。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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