降壓并網(wǎng)光伏逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種降壓并網(wǎng)光伏逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能具有安全、清潔和資源普遍性等優(yōu)點，能夠成為替代化石能源主要的可再 生能源。太陽能光伏發(fā)電在其開發(fā)研究、市場開拓以及產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)早已作為全球各國 激烈克爭的焦點。
[0003] 圖1是先有技術(shù)的光伏逆變器。如圖1所示，目前的光伏逆變器是采用三相逆變 橋。為了限制光伏逆變器第一次啟動產(chǎn)生的沖擊電流時，首先閉合熔斷器F1，通過預充電電 阻R對穩(wěn)壓電容充電，待電容充電完成后，最后閉合直流斷路器。
[0004] 然而，由于預充電過程時，穩(wěn)壓電容最大耐壓是光伏陣列的開路電壓，也就是說光 伏逆變器的功率器件的耐壓必須大于光伏陣列的開路電壓。因此，我們在設(shè)計光伏陣列的 組串時，所串的光伏組件的開路電壓不應(yīng)大于逆變器功率器件的耐壓。
[0005] 因此，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，現(xiàn)有的小容量的并網(wǎng)光伏逆變器已經(jīng)成為制 約光伏電站向智能化、模塊化發(fā)展的瓶頸。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的是提供一種降壓并網(wǎng)光伏逆變器，以提高光伏逆變器的并網(wǎng)容 量。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種降壓并網(wǎng)光伏逆變器， 所述降壓并網(wǎng)光伏逆變器包括直流斷路器、穩(wěn)壓電容、三相逆變橋、濾波器、交流斷路器以 及降壓裝置，其中，所述直流斷路器包括第三開關(guān)（Si)，該第三開關(guān)（Si)設(shè)置于第三導線 (L。）上，所述降壓裝置包括預充電電阻（&)和非線性電阻（R2)，所述預充電電阻（&)的一 端與所述穩(wěn)壓電容的正極電連接，所述預充電電阻（RJ的另一端通過第一導線與所 述第三導線（L。）電連接，所述非線性電阻（R2)的一端通過第二導線（L2)與所述第三導線 (L。）電連接，所述非線性電阻（R2)的另一端接地，以及在所述第一導線（LJ上設(shè)有第一開 關(guān)（QBD和在所述第二導線（L2)上設(shè)有第二開關(guān)（QB2)。
[0008] 較佳地，所述降壓裝置還包括CPU模塊、第一繼電器和第二繼電器，其中，所述第 一繼電器與所述第一開關(guān)電連接，所述第二繼電器與所述第二開關(guān)電連接，以及所述CPU 模塊分別與所述第一繼電器和所述第二繼電器電連接。
[0009] 較佳地，所述非線性電阻為可調(diào)電阻。
[0010] 較佳地，所述降壓裝置還包括電源，所述電源與所述第一繼電器、所述第二繼電器 以及所述CPU模塊電連接從而為所述第一繼電器、所述第二繼電器以及所述CPU模塊提供 電能。
[0011] 較佳地，所述預充電電阻為線性電阻。
[0012] 根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了一種降壓并網(wǎng)光伏逆變器的啟機方法，所 述降壓并網(wǎng)光伏逆變器包括直流斷路器、穩(wěn)壓電容、三相逆變橋、濾波器、交流斷路器以及 降壓裝置，其中，所述直流斷路器包括第三開關(guān)（Si)，該第三開關(guān)（Si)設(shè)置于第三導線（L。） 上，所述降壓裝置包括預充電電阻（RJ和非線性電阻（R2)，所述預充電電阻（&)的一端與 所述穩(wěn)壓電容的正極電連接，所述預充電電阻（RJ的另一端通過第一導線與所述第三 導線（L。）電連接，所述非線性電阻的一端通過第二導線（L2)與所述第三導線（L。）電連接， 所述非線性電阻的另一端接地，以及在所述第一導線（LJ上設(shè)有第一開關(guān)（QBJ和在所述 第二導線（L2)上設(shè)有第二開關(guān)（QB2)，其中，所述方法包括以下步驟：
[0013] 步驟一、閉合第二開關(guān)（QB2);
[0014] 步驟二、當所述第三開關(guān)（Si)上游電壓降低到電壓仏時，閉合第一開關(guān)（QBi);
[0015] 步驟三、當所述穩(wěn)壓電容充電完成后，閉合所述直流斷路器的所述第三開關(guān)（SD 及其他所有開關(guān)；
[0016] 步驟四、當所述降壓并網(wǎng)光伏逆變器滿足啟動條件后，啟動所述降壓并網(wǎng)光伏逆 變器；
[0017] 步驟五、當所述降壓并網(wǎng)光伏逆變器穩(wěn)定運行時間t后，斷開第二開關(guān)（QB2)，完成 整個降壓并網(wǎng)光伏逆變器的啟機過程。
[0018] 較佳地，所述降壓并網(wǎng)光伏逆變器的啟動條件為同時滿足以下條件：直流輸入開 關(guān)需閉合；直流預充電完成；直流輸入電壓高于UnlOs后；直流輸出斷路器需處于合閘準備 就緒；以及當前處于所在經(jīng)煒度日出日落時間內(nèi)。
[0019] 較佳地，所述降壓裝置還包括CPU模塊、第一繼電器和第二繼電器，其中，所述第 一繼電器與所述第一開關(guān)電連接，所述第二繼電器與所述第二開關(guān)電連接，所述CPU模塊 分別與所述第一繼電器和所述第二繼電器電連接，其中，通過所述CPU模塊向所述第二繼 電器發(fā)送指令來執(zhí)行所述步驟一，以及通過所述CPU模塊向所述第一繼電器發(fā)送指令來執(zhí) 行所述步驟二。
[0020] 較佳地，所述非線性電阻為可調(diào)電阻，以及在所述步驟二中，通過調(diào)節(jié)所述非線性 電阻來控制所述電壓仏的大小。
[0021] 較佳地，所述時間t為所述光伏逆變器的輸出功率從0增加到最大輸出功率所需 的時間。
[0022] 較佳地，所述電壓&滿足以下關(guān)系：UU 其中Un為光伏逆變器的最大工作 電壓，Ue為接入所述光伏逆變器的光伏組件的開路電壓。
[0023] 本實用新型的降壓并網(wǎng)光伏逆變器可以提高光伏逆變器的并網(wǎng)容量，同時還可以 解決在極度寒冷條件下光伏組件開路電壓過高導致光伏逆變器不能自啟的問題。
【附圖說明】
[0024] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的光伏逆變器的連接示意圖；
[0025] 圖2是本實用新型的降壓并網(wǎng)光伏逆變器的連接示意圖；以及
[0026] 圖3是本實用新型的降壓并網(wǎng)光伏逆變器的CPU模塊的控制示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 以下將結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明，以便更清楚理解本實 用新型的目的、特點和優(yōu)點。應(yīng)理解的是，附圖所示的實施例并不是對本實用新型范圍的限 制，而只是為了說明本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)精神。
[0028] 術(shù)語說明
[0029] 光伏逆變器：通過電力電子器件（MOSFET、IGBT等）連接電阻電容，以脈沖寬度調(diào) 制的方式控制器件的通斷，把匯流箱傳輸來的直流電轉(zhuǎn)變成交流電，同時完成光伏組件的 最大功率點跟蹤（MPPT)，保證智能控制及反孤島效應(yīng)等。
[0030] 預充電電阻：在逆變器的直流母線電容器在充電前兩端電壓為零，在設(shè)備充電的 瞬間相當于短路，會產(chǎn)生很大的沖擊電流，很容易造成逆變器的功率器件損壞。因此需要在 預充電過程中在充電回路串聯(lián)一電阻，以起到限制電流的作用。這電阻就稱為預充電電阻。
[0031] 穩(wěn)壓電容：電壓源正負端并聯(lián)一電容，用于斬波、逆變等電路時，具有很好的濾波 作用；當電壓變化時，由于電容儲能的作用，兩端的電壓不能突變，就保證了電壓的平穩(wěn)。
[0032] 上游電壓：直流斷路器進線處端口電壓。
[0033] 根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種降壓并網(wǎng)光伏逆變器100。圖1是本實用新 型的降壓并網(wǎng)光伏逆變器100的連接示意圖。如圖1所示，降壓并網(wǎng)光伏逆變器100包括 直流斷路器10、穩(wěn)壓電容20、三相逆變橋30、濾波器40、交流斷路器60以及降壓裝置。
[0034] 其中，直流斷路器10、穩(wěn)壓電容20、三相逆變橋30、濾波器40以及交流斷路器60 依次電連接，直流斷路器10用于連接光伏組件，交流斷路器用于連接電網(wǎng)。降壓裝置包括 CHJ模塊51、第一繼電器52、電源53、預充電電阻Ri、非線性電阻R2、第一導線Q、第二導線 L2、第一開關(guān)QBi以及第二開關(guān)QB2。其中，第一繼電器52和第二繼電器54均為二開二閉獨 立接點。
[0035] 直流斷路器10包括多個開關(guān)，其中第三開關(guān)置于第三導線L。上，預充電電阻 札的一端通過第一導線L:連接于穩(wěn)壓電容20的正極，預充電電阻Ri的另一端通過第一導 線1^連接于第三導線L。上，非線性電阻R2的一端通過第二導線L2連接于第三導線L。上， 非線性電阻R2的另一端接地，在第一導線L:上設(shè)有第一開關(guān)QBi和在第二導線L2上設(shè)有第 二開關(guān)QB2。其中，直流斷路器10的第三開關(guān)Si與其他所有開關(guān)先并聯(lián)后再通