并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，且具體地，涉及以下一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其中當由于電網(wǎng)中發(fā)生故障而導致停止供電時，在相應的運行時間內維持對控制光伏系統(tǒng)運行的控制器的電力供應。
【背景技術】
[0002]光伏發(fā)電系統(tǒng)指的是一種將在太陽能電池中根據(jù)光電效應產生的直流(下文中簡稱為“DC)電變換為交流(下文中簡稱為“AC1’)電的系統(tǒng)，并包括太陽能電池、電力變換系統(tǒng)(下文中簡稱為“PCS”)以及電網(wǎng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)可分類為獨立式系統(tǒng)和并網(wǎng)式系統(tǒng)，且一般情況下，并網(wǎng)大容量光伏系統(tǒng)包括太陽能電池、DC鏈路、DC/AC逆變器、線圈和電容器(簡寫為LC)濾波器以及變壓器。并網(wǎng)(grid tying)應符合規(guī)定的條件，這種并網(wǎng)條件被稱為故障穿越(Fault Ride Through)(下文中簡稱為“FRT” ) ART條件指的是發(fā)生諸如瞬時電壓下降或頻率故障的電網(wǎng)干擾的情形下關于逆變器將持續(xù)工作還是停止而不斷開的條件。
[0003]圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的分布式電力的FRT的概念圖。
[0004]圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的分布式電力的FRT條件的示例的表。
[0005]如圖1所示，在分布式電力的引入被擴展到使得電力系統(tǒng)得到大面積多數(shù)量連接的情況下，當分布式電力由于電力系統(tǒng)的擾動而同時斷開時，電力的質量會受到很大影響，因此，為解決這一問題，F(xiàn)RT功能非常重要。圖2的表中示出了針對在一定程度上的電網(wǎng)的擾動，是否繼續(xù)運行而不斷開的具體規(guī)定的示例。
[0006]這里，所述斷開指的是分布式電力和電網(wǎng)之間的連接的中斷。
[0007]圖3A是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的小容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構的視圖。
[0008]圖3B是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的大容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構的視圖。
[0009]圖3A所不的現(xiàn)有技術的小容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏陣列(換言之，光伏電池陣列)、變換器、逆變器、濾波器和電網(wǎng)。用于這種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器使用由光伏陣列所產生的電力，并且開關式電源(下文中簡稱為“SMPS”)被設計為供應電力。圖3B所示的現(xiàn)有技術的大容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)也包括光伏陣列、逆變器、濾波器和電網(wǎng)。用于圖3B所示的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器使用電網(wǎng)電力并使用商用SMPS，且不間斷電源(下文中簡稱為“UPS”)并聯(lián)連接以供應電力來對應于FRTο現(xiàn)有技術的小容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要適合于光伏陣列的輸入電壓規(guī)格的DC-DC SMPS設計和匹配SMPS性能以及高可靠性。因此，現(xiàn)有技術的大容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)導致了用于購買UPS的額外成本，并且由于UPS應不間斷地處于待機狀態(tài)，所以光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體效率如UPS的備用電力一樣而降低。

【發(fā)明內容】

[0010]因此，本公開的一個目的是提供如下一種并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其中，當由于電網(wǎng)中發(fā)生故障而導致停止供電時，在光伏發(fā)電系統(tǒng)相應的運行時間內維持對控制器的電力供應。
[0011]為了實現(xiàn)這些及其他優(yōu)點并根據(jù)本公開的目的，正如在此具體實施和寬泛描述的，根據(jù)本公開的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)包括:
[0012I光伏系統(tǒng)，其并入電網(wǎng)且運行;和
[0013]控制器，其通過電網(wǎng)供應的電力而啟動來控制光伏系統(tǒng)的運行，
[0014]其中，所述控制器包括電力維持單元，電力維持單元被配置為當電網(wǎng)中發(fā)生故障而停止電網(wǎng)供應電力時，在所述光伏系統(tǒng)的相應的運行時間內維持電力；
[0015]開關式電源，其連接至電網(wǎng)并被配置為將從電網(wǎng)供應的電力變換成啟動電力；以及
[0016]控制單元，其由所述啟動電力啟動來控制所述光伏系統(tǒng)的運行。
[0017]根據(jù)本公開的一個方案，所述光伏系統(tǒng)包括產生直流電力的光伏陣列，和被配置為將由光伏陣列所產生的直流電力變換成可供應給電網(wǎng)的形式的電力變換裝置，
[0018]其中，所述電力變換裝置包括被配置為將所述直流電力變換成交流電力的逆變器和被配置為對所述交流電力進行濾波的濾波器。
[0019]根據(jù)本公開的另一方案，根據(jù)本公開的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，其中所述電力變換裝置進一步包括被配置為變換所述直流電力的大小的變換器。
[0020]根據(jù)本公開的又一方案，當電網(wǎng)中發(fā)生故障時，所述光伏系統(tǒng)被配置為使得光伏系統(tǒng)至電網(wǎng)的連接被切斷。
[0021]根據(jù)本公開的又一方案，當電網(wǎng)中發(fā)生故障時，控制器被配置為使得在相應的運行時間內通過電力維持單元維持供應給所述控制器的電力來控制光伏系統(tǒng)的運行。
[0022]根據(jù)本公開的又一方案，控制器被配置為基于相應運行時間內電網(wǎng)和光伏系統(tǒng)的狀態(tài)來判定繼續(xù)還是停止所述光伏系統(tǒng)的運行，并根據(jù)判定結果來控制所述光伏系統(tǒng)的運行的繼續(xù)或停止。
[0023]根據(jù)本公開的又一方案，電力維持單元被配置為電容器，該電容器具有憑其維持對控制器的電力供應的時間常數(shù)等于相應的運行時間的容量。
[0024]根據(jù)本公開的又一方案，所述電容器為電解電容器和超級電容器中的任意一種。
[0025]根據(jù)本公開的又一方案，電力維持單元具有可與控制器分離的結構，以便于進行更換。
[0026]從下文給出的本公開中，本申請的進一步的適用范圍將變得更加顯而易見。然而，應當理解地是，由于在本發(fā)明的精神和范圍內的各種變化和修改由本公開對本領域的技術人員來說將變得顯而易見，所以僅僅通過說明的方式給出本公開和具體示例，而本公開和具體示例表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
【附圖說明】
[0027]所包括的附圖提供了對本公開的進一步理解，其包含在本說明書中且構成本說明書的一部分，附圖中示了示例性實施例，并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0028]在圖中:
[0029]圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的分布式電力的FRT的概念圖。
[0030]圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的分布式電源的FRT條件的示例的表。
[0031]圖3A是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的小容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構的框圖。
[0032]圖3B是示出根據(jù)現(xiàn)有技術的大容量并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構的框圖。
[0033]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構的框圖。
[0034]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的詳細結構的框圖。
[0035]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的另一優(yōu)選實施例的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構的框圖。
【具體實施方式】
[0036]將參照附圖詳細給出對示例性實施例的描述。為參照附圖簡單描述起見，相同或等同的部件將設置相同的附圖標記，并將不再重復對其的說明。
[0037]本公開所披露的技術可應用于并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。然而，本公開所披露的技術并不局限于此，從而也可以應用于任一并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、應急發(fā)電系統(tǒng)以及其他新的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。具體地，所述新的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)是利用可再生能源的環(huán)保發(fā)電，且包括例如，太陽能發(fā)電、生物質發(fā)電、小型水電發(fā)電、海洋能發(fā)電、廢能發(fā)電、地熱發(fā)電、風力發(fā)電、燃料電池發(fā)電等。
[0038]本文所采用的術語僅用于描述【具體實施方式】，并非意在限制本發(fā)明。除非另有定義，否則本文所采用的所有術語均具有由本發(fā)明相關領域的任何一個普通技術人員所通常理解的相同的含義，且不應當被解釋為具有過于寬泛的含義或具有過于狹隘的含義，如果本文所采用的技術術語是錯誤的而無法準確表達本發(fā)明的技術構思，則應當用允許本領域人員正確理解的技術術語來替換。本文中所采用的一般術語應當依據(jù)字典中或上下文中的定義來被解釋，而不應當被解釋為過于狹隘的含義。
[0039]如本文所采用的，除非上下文另有明確所示，否則單數(shù)形式“一(a)”、“一個(an)”和“所述(the)”旨在也包括復數(shù)形式。將進一步理解地是，術語“包括(comprises)”、“包括有(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含有(including)”當用于本文時，指定存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或增加一個或多個其它特征、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。
[0040]現(xiàn)將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例，其中相同的數(shù)字通篇指代相同的元件。
[0041]此外，在本發(fā)明的描述中，如果對于現(xiàn)有公知功能或構造的詳細解釋被認為是不必要地偏離了本發(fā)明的要旨，則省略這樣的解釋，而本領域技術人員應該能夠理解。本發(fā)明的附圖旨在便于理解本發(fā)明，而不應當被解釋為限制于