專利名稱：太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器及直流-交流逆變的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光伏科技領(lǐng)域，具體來說，涉及一種太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變 器及直流-交流逆變的方法。
背景技術(shù)：
在太陽能光伏科技領(lǐng)域中，通常需要使用太陽能光伏并網(wǎng)微逆變器將太陽能電池 的每一個(gè)光伏組件獲得的直流電力轉(zhuǎn)換成可并網(wǎng)輸出的交流電力，并且對(duì)每一個(gè)光伏組件 進(jìn)行電力輸出的優(yōu)化，例如最大功率點(diǎn)跟蹤等。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的太陽能光伏并網(wǎng)單微逆變器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，單微逆變 器100 —般由直流升壓電路101和交流轉(zhuǎn)換電路103構(gòu)成，其中直流升壓電路101用于將 直流輸入電壓升高，交流轉(zhuǎn)換電路103用于將升高的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成交流輸出電壓， 以待并網(wǎng)輸出。直流升壓電路101可以包括直流-直流轉(zhuǎn)換電路105、直流控制電路107和 直流檢測(cè)電路109。交流轉(zhuǎn)換電路103可以包括交流電路1011、數(shù)據(jù)處理器1013、通信電 路1015和并網(wǎng)電路1017。其中，交流電路1011還可以包括直流-交流轉(zhuǎn)換電路1019、交 流控制電路1021和交流檢測(cè)電路1023。由于現(xiàn)有的單微逆變器一般是一個(gè)直流升壓電路對(duì)應(yīng)一個(gè)交流轉(zhuǎn)換電路，這樣整 個(gè)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)就需要數(shù)量眾多的單微逆變器，使得整個(gè)系統(tǒng)成本十分高昂且 安裝不便。另外，由于現(xiàn)有的單微逆變器中一個(gè)直流升壓電路對(duì)應(yīng)一個(gè)交流轉(zhuǎn)換電路，但直 流升壓電路只占整個(gè)微逆變器電路的一小部分，而交流轉(zhuǎn)換電路卻占據(jù)整個(gè)微逆變器電路 的較大部分，使得整個(gè)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在各單微逆變器的交流轉(zhuǎn)換電路上損耗的 能量較多，降低了整個(gè)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的直流-交流的轉(zhuǎn)換效率。另外，對(duì)于一個(gè)并網(wǎng)微逆變器，為了產(chǎn)生與電網(wǎng)電流匹配的輸出，通常檢測(cè)微逆變 器的直流輸入和交流輸出，通過計(jì)算產(chǎn)生基準(zhǔn)電流，再將基準(zhǔn)電流提供給直流控制電路，從 而產(chǎn)生與電網(wǎng)電流匹配的輸出。為了使直流至交流的轉(zhuǎn)換電路正常工作，基準(zhǔn)電流有一段 死區(qū)，沒有電流。對(duì)于有多個(gè)直流升壓電路的群微逆變器，多路合并后的死區(qū)是多路死區(qū)的 交集。當(dāng)多路的死區(qū)時(shí)間失配時(shí)，其合并后的死區(qū)會(huì)小于各路的死區(qū)，影響直流至交流的轉(zhuǎn) 換電路的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器及直流-交 流逆變的方法，由多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路(即直流升壓電路)共享一個(gè)共享電路(即交流轉(zhuǎn)換 電路)，減少整個(gè)微逆變器電路中共享電路的數(shù)量，降低太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的成本、 便于安裝維護(hù)又增加了可靠性，還提高直流-交流的整體轉(zhuǎn)換效率，產(chǎn)生的交流輸出電流 能與電網(wǎng)電流相匹配。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器，包括多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路，用于將直流輸入電壓升高；
一個(gè)共享電路，分別與所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路相連接，用于將所述升高的直流輸 入電壓轉(zhuǎn)換成交流輸出電壓，以待并網(wǎng)輸出；所述共享電路包括基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊，用于將所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的各基 準(zhǔn)電流的死區(qū)對(duì)準(zhǔn)。 可選地，所述獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路包括直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與直流輸入源相連接；直流控制電路，分別與所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相 連接；以及直流檢測(cè)電路，分別與所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相 連接?？蛇x地，所述共享電路還包括直流-交流轉(zhuǎn)換電路，分別與所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的各直流-直流轉(zhuǎn)換電路相 連接；交流控制電路，分別與所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相 連接；交流檢測(cè)電路，分別與所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相 連接；并網(wǎng)電路，分別與所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路和電網(wǎng)相連接；以及通信電路，分別與所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊和所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路相連接?？蛇x地，所述獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的數(shù)目為2 8個(gè)。本發(fā)明還提供一種利用上述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器進(jìn)行直流-交流逆變 的方法，包括步驟將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流轉(zhuǎn)換為交流輸出電流；分別檢測(cè)所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流和交流輸出電流，計(jì)算出各獨(dú)立 轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間；根據(jù)所述各基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間計(jì)算出所述各死區(qū)時(shí)間之間的偏差；調(diào)整所述各基準(zhǔn)電流的計(jì)算參數(shù)，消除所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流的死區(qū) 時(shí)間之間的偏差；將所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的交流輸出電流合并后向電網(wǎng)輸出。本發(fā)明還提供一種利用上述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器進(jìn)行直流-交流逆變 的方法，包括步驟將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流轉(zhuǎn)換為交流輸出電流；向所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路提供同一基準(zhǔn)電流相位；將所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的交流輸出電流合并后向電網(wǎng)輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路共享一個(gè)共享電路，形成群微逆變器，其作用相 當(dāng)于多個(gè)單微逆變器的作用的總和，但是由于群微逆變器削減了整個(gè)微逆變器電路中共享 電路的數(shù)量，降低了太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)成本、便于安裝維護(hù)又增加了可靠性，還提高了直流-交流的整體轉(zhuǎn)換效率。另外，本發(fā)明的太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法能將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的 基準(zhǔn)電流的死區(qū)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，使其各基準(zhǔn)電流的相位是相同的，由此群微逆變器可以產(chǎn)生與 電網(wǎng)電流相匹配的輸出。


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描 述而變得更加明顯，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)的太陽能光伏并網(wǎng)單微逆變器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)雙微逆變器的簡(jiǎn)單框圖；圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)雙微逆變器的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法流程圖；圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)齊太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器的兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電 路的基準(zhǔn)電流死區(qū)的信號(hào)示意圖；圖6為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保 護(hù)范圍。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)雙微逆變器的簡(jiǎn)單框圖。如圖所示， 該雙微逆變器200可以包括兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路206，用于將直流輸入電壓202升高；一個(gè)共享電路208，分別與兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路206相連接，用于將升高的直流輸入 電壓202轉(zhuǎn)換成交流輸出電壓204，以待并網(wǎng)輸出；其中，共享電路208可以包括基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊(未圖示)，用于將兩個(gè)獨(dú)立 轉(zhuǎn)換電路206的各基準(zhǔn)電流的死區(qū)對(duì)準(zhǔn)。圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)雙微逆變器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示， 該雙微逆變器200中的獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路206可以包括直流-直流轉(zhuǎn)換電路205、205’，與直流輸入源相連接；直流控制電路207、207’，分別與直流-直流轉(zhuǎn)換電路205、205’和基準(zhǔn)電流死區(qū)控 制模塊2013相連接；以及直流檢測(cè)電路209、209’，分別與直流-直流轉(zhuǎn)換電路205、205’和基準(zhǔn)電流死區(qū)控 制模塊2013相連接。 該雙微逆變器200中的共享電路208可以包括基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊2013，用于將兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路206的基準(zhǔn)電流的死區(qū)對(duì) 準(zhǔn)；直流-交流轉(zhuǎn)換電路2019，分別與兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路206的直流-直流轉(zhuǎn)換電路 205,205'相連接；交流控制電路2021，分別與直流-交流轉(zhuǎn)換電路2019和基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊2013相連接；交流檢測(cè)電路2023，分別與直流-交流轉(zhuǎn)換電路2019和基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊 2013相連接;并網(wǎng)電路2017，分別與直流-交流轉(zhuǎn)換電路2019和電網(wǎng)相連接；以及通信電路2015，分別與基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊2013和直流-交流轉(zhuǎn)換電路2019 相連接。其中，共享電路208中的直流-交流轉(zhuǎn)換電路2019、交流控制電路2021和交流檢 測(cè)電路2023可以一起構(gòu)成交流電路2011。在本發(fā)明中，獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的數(shù)目可以為2 8個(gè)。圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法流程圖。如圖 所示，該方法可以包括執(zhí)行步驟S401，將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流轉(zhuǎn)換為交流輸出電流；執(zhí)行步驟S402，分別檢測(cè)多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流和交流輸出電流，計(jì) 算出各獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間；執(zhí)行步驟S403，根據(jù)各基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間計(jì)算出各死區(qū)時(shí)間之間的偏差；圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)齊兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流死區(qū)的信號(hào)示意 圖。如圖所示，左側(cè)第一列基準(zhǔn)電流B波形右側(cè)的死區(qū)時(shí)間503相對(duì)于基準(zhǔn)電流A波形右 側(cè)的死區(qū)時(shí)間501存在第一偏差tf。另外，基準(zhǔn)電流B波形左側(cè)的死區(qū)時(shí)間相對(duì)于基準(zhǔn)電 流A波形左側(cè)的死區(qū)時(shí)間存在第二偏差tr。由于上述偏差tf、tr的存在，使得由基準(zhǔn)電流 A和基準(zhǔn)電流B相加得到的基準(zhǔn)電流C的死區(qū)時(shí)間同樣也會(huì)向右存在第一偏差tf、向左存 在第二偏差tr，使得基準(zhǔn)電流C的死區(qū)時(shí)間505小于其理論值，為此需要調(diào)整基準(zhǔn)電流B的 死區(qū)時(shí)間。執(zhí)行步驟S404，調(diào)整各基準(zhǔn)電流的計(jì)算參數(shù)，消除多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流 的死區(qū)時(shí)間之間的偏差；執(zhí)行步驟S405，將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的交流輸出電流合并后向電網(wǎng)輸出。在圖5中，可以通過調(diào)整基準(zhǔn)電流B的計(jì)算參數(shù)，將基準(zhǔn)電流B波形右側(cè)的相位向 左移動(dòng)第一偏差tf，波形左側(cè)的相位向左移動(dòng)第二偏差tr，使得基準(zhǔn)電流A、基準(zhǔn)電流B與 由基準(zhǔn)電流A和基準(zhǔn)電流B相加得到的基準(zhǔn)電流C的相位完全對(duì)準(zhǔn)，消除這兩個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換 電路的基準(zhǔn)電流A、B的死區(qū)時(shí)間之間的偏差，從而產(chǎn)生與電網(wǎng)電流匹配的輸出。在本實(shí)施例中，計(jì)算出各獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間以及各死區(qū)時(shí)間 之間的偏差、調(diào)整各基準(zhǔn)電流的計(jì)算參數(shù)，以消除多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流的死區(qū)時(shí) 間之間的偏差都可以由基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊來完成。圖6為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法流程圖。如 圖所示，該方法可以包括執(zhí)行步驟S601，將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流轉(zhuǎn)換為交流輸出電流；執(zhí)行步驟S602，向多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路提供同一基準(zhǔn)電流相位；執(zhí)行步驟S603，將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的交流輸出電流合并后向電網(wǎng)輸出。在本實(shí)施例中，可以由基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊產(chǎn)生同一基準(zhǔn)電流相位，同時(shí)提供 給多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路以產(chǎn)生各基準(zhǔn)電流。這樣，這些基準(zhǔn)電流的死區(qū)就是對(duì)齊的。
本發(fā)明通過將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路共享一個(gè)共享電路，形成群微逆變器，其作用相 當(dāng)于多個(gè)單微逆變器的作用的總和，但是由于群微逆變器削減了整個(gè)微逆變器電路中共享 電路的數(shù)量，降低了太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)成本、便于安裝維護(hù)又增加了可靠性， 還提高了直流-交流的整體轉(zhuǎn)換效率。另外，本發(fā)明的太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法能將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的 基準(zhǔn)電流的死區(qū)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，使其各基準(zhǔn)電流的相位是相同的，由此群微逆變器可以產(chǎn)生與 電網(wǎng)電流相匹配的輸出。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保 護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器，包括 多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路，用于將直流輸入電壓升高；一個(gè)共享電路，分別與所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路相連接，用于將所述升高的直流輸入電 壓轉(zhuǎn)換成交流輸出電壓，以待并網(wǎng)輸出；所述共享電路包括基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊，用于將所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的各基準(zhǔn)電 流的死區(qū)對(duì)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器，其特征在于，所述獨(dú)立轉(zhuǎn)換電 路包括直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與直流輸入源相連接；直流控制電路，分別與所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相連 接；以及直流檢測(cè)電路，分別與所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器，其特征在于，所述共享電路還 包括直流-交流轉(zhuǎn)換電路，分別與所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的各直流-直流轉(zhuǎn)換電路相連接；交流控制電路，分別與所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相連接；交流檢測(cè)電路，分別與所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路和所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊相連接；并網(wǎng)電路，分別與所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路和電網(wǎng)相連接；以及通信電路，分別與所述基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊和所述直流-交流轉(zhuǎn)換電路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器，其特征在于，所述獨(dú)立轉(zhuǎn)換電 路的數(shù)目為2 8個(gè)。
5.一種利用權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器進(jìn)行直流-交 流逆變的方法，包括步驟將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流轉(zhuǎn)換為交流輸出電流；分別檢測(cè)所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流和交流輸出電流，計(jì)算出各獨(dú)立轉(zhuǎn)換 電路的基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間；根據(jù)所述各基準(zhǔn)電流及其死區(qū)時(shí)間計(jì)算出所述各死區(qū)時(shí)間之間的偏差； 調(diào)整所述各基準(zhǔn)電流的計(jì)算參數(shù)，消除所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流的死區(qū)時(shí)間 之間的偏差；將所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的交流輸出電流合并后向電網(wǎng)輸出。
6.一種利用權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器進(jìn)行直流-交 流逆變的方法，包括步驟將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的直流輸入電流轉(zhuǎn)換為交流輸出電流； 向所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路提供同一基準(zhǔn)電流相位； 將所述多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的交流輸出電流合并后向電網(wǎng)輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽能光伏并網(wǎng)群微逆變器，包括多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路；一個(gè)共享電路，分別與多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路相連接；共享電路包括基準(zhǔn)電流死區(qū)控制模塊，用于將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的各基準(zhǔn)電流的死區(qū)對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明還提供兩種太陽能光伏并網(wǎng)直流-交流逆變的方法。本發(fā)明將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路共享一個(gè)共享電路，削減了整個(gè)微逆變器電路中共享電路的數(shù)量，降低了太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)成本、便于安裝維護(hù)又增加了可靠性，還提高了直流-交流的轉(zhuǎn)換效率。另外，本發(fā)明的直流-交流逆變的方法能將多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)電流的死區(qū)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，使其各基準(zhǔn)電流的相位相同，由此可以產(chǎn)生與電網(wǎng)電流相匹配的輸出。
文檔編號(hào)H02M7/53GK102118116SQ201010561600
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者凌志敏, 周懂明, 羅宇浩 申請(qǐng)人:浙江昱能光伏科技集成有限公司