一種光伏系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。在光伏電池領(lǐng)域中，逆變電路的作用為將光伏電池的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，以便將交流電力輸出至交流電網(wǎng)。其中，將交流電力輸出至交流電網(wǎng)的過程稱為并網(wǎng)。
[0003]參見圖1，為目前的光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；從圖示可以看出，光伏系統(tǒng)包括光伏電池、儲能電路、逆變電路、并網(wǎng)繼電器、交流電網(wǎng)以及與逆變電路和并網(wǎng)繼電器相連的控制器。由于在使用過程中太陽能不穩(wěn)定，所以導(dǎo)致發(fā)送至交流電網(wǎng)交流電力也不穩(wěn)定，當(dāng)交流電網(wǎng)接收不穩(wěn)定的交流電力，會影響交流電網(wǎng)的穩(wěn)定性。為了保護(hù)光伏系統(tǒng)的交流電網(wǎng)，目前在光伏系統(tǒng)的逆變電路與交流電網(wǎng)之間設(shè)有并網(wǎng)繼電器，并在光伏系統(tǒng)的控制器中設(shè)置最小并網(wǎng)功率。
[0004]當(dāng)光伏電池輸出的直流功率不大于最小并網(wǎng)功率時，表明光伏電池輸出的直流功率不穩(wěn)定。因此，控制器僅在判定出光伏電池輸出的直流功率大于最小并網(wǎng)功率時，才將直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率然后輸出至交流電網(wǎng)，從而使得交流電網(wǎng)得到穩(wěn)定的交流功率。
[0005]但是，目前控制器在檢測光伏電池輸出的直流功率是否達(dá)到最小并網(wǎng)功率時，通常需要主動吸合并網(wǎng)繼電器進(jìn)行一次并網(wǎng)動作，從而使得光伏電池、高壓直流母線和交流電網(wǎng)構(gòu)成閉合電流回路。
[0006]在閉合電流回路下，控制器在高壓直流母線上采樣光伏電池的直流電流和直流電壓，并計(jì)算得到光伏電池輸出的直流功率。并且，若在控制器判斷后發(fā)現(xiàn)光伏電池的直流功率不大于最小并網(wǎng)功率時，還需要控制并網(wǎng)繼電器斷開，以免向交流電網(wǎng)發(fā)送交流功率。為了判定直流功率是否已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，控制器在等待一段時間之后，會重復(fù)上述動作。
[0007]在早上或者傍晚的時候，一般光伏電池輸出的能量較弱，因此，并網(wǎng)繼電器需要多次進(jìn)行吸合、斷開操作。對于機(jī)械式并網(wǎng)繼電器而言，其壽命內(nèi)的動作次數(shù)是有限制的(常見的為10萬次)，頻繁的吸合、斷開操作，會降低并網(wǎng)繼電器的使用壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]鑒于此，現(xiàn)在需要一種光伏系統(tǒng)，以便控制器無需吸合并網(wǎng)繼電器即可判斷光伏電池輸入功率是否滿足最小并網(wǎng)功率要求，以此來減少并網(wǎng)繼電器的動作次數(shù)，進(jìn)而延長并網(wǎng)繼電器的使用壽命。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮韵录夹g(shù)手段:
[0010]—種光伏系統(tǒng)，包括光伏電池、設(shè)置于母線正負(fù)極之間的儲能電路和逆變電路、交流電網(wǎng)、位于所述逆變電路與交流電網(wǎng)之間的并網(wǎng)繼電器以及與所述逆變電路和所述并網(wǎng)繼電器相連的控制器，所述光伏系統(tǒng)還包括:設(shè)置于母線正負(fù)極之間的最小功率檢測電路；
[0011]所述最小功率檢測電路包括串聯(lián)設(shè)置的功率電阻和可控開關(guān)，所述功率電阻與所述可控開關(guān)的非控制端相連;所述可控開關(guān)的控制端與所述控制器相連。
[0012]優(yōu)選的，所述最小功率檢測電路設(shè)置于光伏電池輸出端的正負(fù)極之間，或者，設(shè)置于所述逆變電路中高壓直流母線的正負(fù)極之間。
[0013]優(yōu)選的，所述功率電阻包括:
[0014]一個電阻、至少兩個電阻的串聯(lián)組合或至少兩個電阻的并聯(lián)組合。
[0015]優(yōu)選的，所述功率電阻為水泥電阻、PTC電阻、氧化膜電阻、玻璃釉電阻或金屬釉電阻。
[0016]優(yōu)選的，所述可控開關(guān)包括:
[0017]三極管、MOS管或絕緣柵雙極型晶體管IGBT。
[0018]優(yōu)選的，所述最小功率檢測電路包括:
[0019]電阻和三極管；
[0020]所述電阻的一端與母線的正極相連，另一端與所述三極管的集電極相連;所述三極管的基極與所述控制器相連，發(fā)射極與母線的負(fù)極相連;或者，
[0021]所述電阻的一端與母線的負(fù)極相連，另一端與所述三極管的發(fā)射極相連;所述三極管的基極與所述控制器相連，集電極與母線相連。
[0022]優(yōu)選的，還包括設(shè)置于母線正負(fù)極之間的升壓電路，其中，所述升壓電路位于所述光伏電池和所述儲能電路之間。
[0023]通過以上技術(shù)手段可以看出，本申請具有以下有益效果:
[0024]本申請?zhí)峁┑墓夥到y(tǒng)中增加最小功率檢測電路。最小功率電路包含功率電阻和可控開關(guān)?？刂破骺刂瓶煽亻_關(guān)導(dǎo)通之后，可以使光伏電池、功率電阻和可控開關(guān)組成閉合電流回路，從而使得控制器采集光伏電池輸出的直流電壓和直流電流。
[0025]由此可見，本申請?jiān)谟?jì)算光伏電池輸出的直流功率時，僅需要控制可控開關(guān)即可，無需控制并網(wǎng)繼電器閉合。所以，本申請可以減少并網(wǎng)繼電器的動作次數(shù)，進(jìn)而延長并網(wǎng)繼電器的使用壽命。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中公開的光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本申請實(shí)施例公開光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本申請實(shí)施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本申請實(shí)施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖5a和圖5b為本申請實(shí)施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖6為本申請實(shí)施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7為本申請實(shí)施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖8為BOOST升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖9為本申請實(shí)施例公開的又一光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖10為本申請實(shí)施例公開的光伏系統(tǒng)的電路圖；
[0037]圖11為本申請實(shí)施例公開的并網(wǎng)功率檢測方法的流程圖；
[0038]圖12為本申請實(shí)施例公開的并網(wǎng)功率檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0040]參見圖2或圖3，本申請?zhí)峁┝艘环N光伏系統(tǒng)，包括光伏電池100、設(shè)置于母線正負(fù)極之間的儲能電路200和逆變電路300、交流電網(wǎng)400、位于所述逆變電路300與交流電網(wǎng)400之間的并網(wǎng)繼電器500以及與所述逆變電路300和所述并網(wǎng)繼電器500相連的控制器600，所述光伏系統(tǒng)還包括:設(shè)置于母線正負(fù)極之間的最小功率檢測電路700。
[0041]在圖2中，所述最小功率檢測電路700設(shè)置于光伏電池輸出端的正負(fù)極之間，在圖3中，所述最小功率檢測電路700設(shè)置于所述逆變電路中高壓直流母線的正負(fù)極之間。只要最小功率檢測電路700設(shè)置于母線正負(fù)極之間，且位于光伏電池100與逆變電路300之間均可以。
[0042]參見圖4，圖4示出最小功率檢測電路700的具體結(jié)構(gòu)以及與控制器600之間的具體連接關(guān)系，其余未示出的結(jié)構(gòu)與圖2或圖3—致，在此不再贅述。從圖3可以看出，所述最小功率檢測電路700包括串聯(lián)設(shè)置的功率電阻701和可控開關(guān)702，所述功率電阻701與所述可控開關(guān)702的非控制端相連;所述可控開關(guān)702的控制端與所述控制器600相連。
[0043]可控開關(guān)702受控于控制器600，即控制器600可以控制可控開關(guān)702導(dǎo)通或斷開。在控制器600控制可控開關(guān)702導(dǎo)通后，光伏電池100、功率電阻701和可控開關(guān)便組成閉合電流回路。在此情況下，光伏電池100的功率消耗在功率電阻701上，S卩流經(jīng)功率電阻701的電流即為光伏電池100輸出的直流電流，功率電阻701上的電壓即為光伏電池輸出的直流電壓。
[0044]因此，控制器600采集光伏電池100輸出的直流電流和直流電壓。然后，利用計(jì)算直流電流和直流電壓的乘積，從而將乘積作為光伏電池輸出的直流功率。
[0045]控制器600可以判斷直流功率與最小并網(wǎng)功率的大小，若直流功率大于最小并網(wǎng)功率，則說明此時光伏電池100輸出的直流功率已經(jīng)較為穩(wěn)定，此時可以為交流電網(wǎng)400進(jìn)行電源供給。因此，控制器600控制并網(wǎng)繼電器500閉合并控制逆變電路300工作，以便逆變電路300將直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率，并將交流功率通過并網(wǎng)繼電器500傳輸至交流電網(wǎng)400。
[0046]通過以上技術(shù)內(nèi)容可以看出，本申請具有以下有益效果:
[0047]本申請?jiān)谟?jì)算光伏電池輸出的直流功率時，僅需要控制可控開關(guān)702導(dǎo)通即可，無需控制并網(wǎng)繼電器500閉合。所以，本申請可以減少并網(wǎng)繼電器500的動作次數(shù)，進(jìn)而延長并網(wǎng)繼電器500的使用壽命。
[0048]可以理解的是，功率電阻701的大小可以根據(jù)最小并網(wǎng)功率以及光伏電池100的輸出電壓或逆變電路300的高壓直流母線電壓進(jìn)行計(jì)算，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以非常容易計(jì)算出來。
[0049]在確定出功率電阻大小之后，可以理解的是，可以采用一個電阻、至少兩個電阻的串聯(lián)組合或至少兩個電阻的并聯(lián)組合作為功率電阻，以此來達(dá)到功率電阻的大小。功率電阻701中所使用的電阻可以為水泥電阻、PTC電阻、氧化膜電阻、玻璃釉電阻或金屬釉電阻?？梢岳斫獾氖?，其它類型的電阻也可以作為本申請所使用的功率電阻。
[0050]本申請中所使用的所述可控開關(guān)包括:三極管、MOS管或絕緣柵雙極型晶體管
(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)以及其它可控開關(guān)元件，在此不再--列舉。
[0051]下面提供最小功率檢測電路的具體一種實(shí)現(xiàn)方式。參見圖5a和圖5b，所述最小功率檢測電路包括:電阻R和三極管T;
[0052]所述電阻R的一端與母線的正極相連，另一端與所述三極管T的集電極c相連;所述三極管T的基極b與所述控制