一種采用大升壓比Boost直流變換器的光伏發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采用大升壓比Boost直流變換器的光伏發(fā)電裝置，屬于新能源發(fā)電與智能電網(wǎng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染的加劇，太陽能等可再生能源作為替代能源已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。太陽能經(jīng)由發(fā)電裝置轉(zhuǎn)化為電能，再通過電力電子裝置進(jìn)行電能變換使之符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；變換后的電能可直接提供給負(fù)載，也可并入主干電網(wǎng)。逆變器就是完成能量變換所需的最常用的電力電子裝置。
[0003]Boost型變換器由于具有升壓性質(zhì)、儲(chǔ)能電感位于輸入側(cè)、輸入電流脈動(dòng)小、對(duì)電源產(chǎn)生的電磁干擾小、負(fù)載短路時(shí)可靠性高、輸出容量大等優(yōu)點(diǎn)，因而可以克服Buck型變換器只能降壓、輸入電流脈動(dòng)大、對(duì)電源產(chǎn)生的電磁干擾大、負(fù)載短路時(shí)可靠性低等缺陷以及Buck-Boost型變換器輸入電流脈動(dòng)大、對(duì)電源產(chǎn)生的電磁干擾大、輸出容量小等缺陷，在要求升壓、輸入電流紋波小、負(fù)載短路時(shí)可靠性高、輸出容量大的電能變換場(chǎng)合具有重要的地位和應(yīng)用價(jià)值。顯然，Boost型變換器的占空比越大，其升壓比也越大。然而，當(dāng)Boost型變換器的占空比大于0.88時(shí)，由于變換器存在內(nèi)阻，將會(huì)使得變換器的電壓傳輸比降低，變換器的工作將變得很不穩(wěn)定，工程實(shí)現(xiàn)也變得很困難。鑒于上述原因，具有大升壓比的Boost型逆變器將是逆變技術(shù)中新穎的重要研究?jī)?nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種采用大升壓比Boost直流變換器的光伏發(fā)電裝置，只需較小的占空比就可以獲得大的升壓比，在需要大升壓比、輸入電流紋波小、負(fù)載短路時(shí)可靠性高、輸出容量大的光伏發(fā)電場(chǎng)合具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種采用大升壓比Boost直流變換器的光伏發(fā)電裝置，包括光伏陣列、Boost升壓電路、雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器、負(fù)載，光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，為負(fù)載供電；B00st升壓電路實(shí)現(xiàn)光伏陣列輸出最大功率跟蹤，雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器由兩個(gè)相同的、輸出反相低頻正弦脈動(dòng)直流電壓的雙向功率流大升壓比直流變換器以差動(dòng)電路構(gòu)成，負(fù)載跨接在兩個(gè)直流變換器的輸出端；BooSt升壓電路包括光伏側(cè)儲(chǔ)能電容CpB00St升壓電感“'Boost升壓電路開關(guān)器件Sl^Boost升壓電路二極管VD。、直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cd;雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器包括抽頭儲(chǔ)能電感LJP L 2、逆變開關(guān)器件S11及其反并聯(lián)二極管VD n、逆變開關(guān)器件S21及其反并聯(lián)二極管VD 21、整流開關(guān)器件S12及其反并聯(lián)二極管VD 12、整流開關(guān)器件S22及其反并聯(lián)二極管VD 22、電容(^和C 2;抽頭儲(chǔ)能電感L I的抽頭將其分為L(zhǎng) ^和L 12兩部分，抽頭同時(shí)作為L(zhǎng)11部分的輸出端和L12部分的輸入端；抽頭儲(chǔ)能電感L 2的抽頭將其分為L(zhǎng)21和L22兩部分，抽頭同時(shí)作為L(zhǎng)21部分的輸出端和L22部分的輸入端；光伏陣列與光伏側(cè)儲(chǔ)能電容C。并聯(lián)連接，光伏陣列輸出正極與Boost升壓電感L。相連，Boost升壓電感L。另一端與Boost升壓電路開關(guān)器件S。的集電極、Boost升壓電路二極管VD。的陽極相連，Boost升壓電路二極管VD。的陰極與直流側(cè)儲(chǔ)能電容C d的一端、抽頭儲(chǔ)能電感L:的L n部分輸入端、抽頭儲(chǔ)能電感1^的L21部分輸入端相連，抽頭儲(chǔ)能電感L ^勺抽頭與逆變開關(guān)器件S η的集電極、反并聯(lián)二極管VD11的陰極相連，抽頭儲(chǔ)能電感1^的抽頭與逆變開關(guān)器件S21的集電極、反并聯(lián)二極管VD21的陰極相連，抽頭儲(chǔ)能電感L ^勺L 12部分輸出端與整流開關(guān)器件S 12的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD12的陽極相連，抽頭儲(chǔ)能電感Ld^L22部分輸出端與整流開關(guān)器件S22的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD22的陽極相連，整流開關(guān)器件S 12的集電極與反并聯(lián)二極管VD 12的陰極、電容C1的一端相連，整流開關(guān)器件S 22的集電極與反并聯(lián)二極管VD 22的陰極、電容C2的一端相連，電容C 2的另一端與逆變開關(guān)器件S 21的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD 21的陽極、逆變開關(guān)器件S11的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD ^的陽極、電容C:的另一端、直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cd的另一端、Boost升壓電路開關(guān)器件S。的發(fā)射極、光伏陣列輸出負(fù)極相連；負(fù)載跨接在整流開關(guān)器件S12的集電極與整流開關(guān)器件S 22的集電極之間。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果:將雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，只需較小的占空比就可以獲得大的升壓比，輸入電流紋波小、負(fù)載短路時(shí)可靠性高、輸出容量大。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實(shí)用新型等效電路圖。
[0009]圖3為容性負(fù)載時(shí)本實(shí)用新型在一個(gè)低頻輸出電壓周期內(nèi)的穩(wěn)態(tài)原理波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步闡述，但不限于此。
[0011 ] 圖1所示為采用大升壓比Boost直流變換器的光伏發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括光伏陣列、Boost升壓電路、雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器、負(fù)載，光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，為負(fù)載供電；B00st升壓電路實(shí)現(xiàn)光伏陣列輸出最大功率跟蹤，雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器由兩個(gè)相同的、輸出反相低頻正弦脈動(dòng)直流電壓的雙向功率流大升壓比直流變換器以差動(dòng)電路構(gòu)成，負(fù)載跨接在兩個(gè)直流變換器的輸出端；Boost升壓電路包括光伏側(cè)儲(chǔ)能電容C。、Boost升壓電感L。、Boost升壓電路開關(guān)器件Sl^Boost升壓電路二極管VD。、直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cd;雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器包括抽頭儲(chǔ)能電感LjP L2、逆變開關(guān)器件S11及其反并聯(lián)二極管VD n、逆變開關(guān)器件S21及其反并聯(lián)二極管VD21、整流開關(guān)器件S12及其反并聯(lián)二極管VD 12、整流開關(guān)器件S22及其反并聯(lián)二極管VD22、電容CjP C 2;抽頭儲(chǔ)能電感L:的抽頭將其分為L(zhǎng) n和L 12兩部分，抽頭同時(shí)作為L(zhǎng)11部分的輸出?而和L 12部分的輸入〗而；抽頭儲(chǔ)能電感L 2的抽頭將其分為L(zhǎng)21和L 22兩部分，抽頭同時(shí)作為L(zhǎng)21部分的輸出端和L22部分的輸入端；光伏陣列與光伏側(cè)儲(chǔ)能電容C。并聯(lián)連接，光伏陣列輸出正極與Boost升壓電感L。相連，Boost升壓電感L。另一端與Boost升壓電路開關(guān)器件S。的集電極、Boost升壓電路二極管VD。的陽極相連，Boost升壓電路二極管VD。的陰極與直流側(cè)儲(chǔ)能電容C d的一端、抽頭儲(chǔ)能電感L:的L n部分輸入端、抽頭儲(chǔ)能電感1^的L 21部分輸入端相連，抽頭儲(chǔ)能電感L 4勺抽頭與逆變開關(guān)器件S ^的集電極、反并聯(lián)二極管VD11的陰極相連，抽頭儲(chǔ)能電感L 2的抽頭與逆變開關(guān)器件S21的集電極、反并聯(lián)二極管VD21的陰極相連，抽頭儲(chǔ)能電感L ^勺L 12部分輸出端與整流開關(guān)器件S 12的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD12的陽極相連，抽頭儲(chǔ)能電感L 2的L 22部分輸出端與整流開關(guān)器件S 22的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD22的陽極相連，整流開關(guān)器件S12的集電極與反并聯(lián)二極管VD1^陰極、電容C1的一端相連，整流開關(guān)器件S 22的集電極與反并聯(lián)二極管VD 22的陰極、電容C 2的一端相連，電容C2的另一端與逆變開關(guān)器件S 21的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD 21的陽極、逆變開關(guān)器件S11的發(fā)射極、反并聯(lián)二極管VD ^的陽極、電容C:的另一端、直流側(cè)儲(chǔ)能電容C d的另一端、Boost升壓電路開關(guān)器件S。的發(fā)射極、光伏陣列輸出負(fù)極相連；負(fù)載跨接在整流開關(guān)器件S12的集電極與整流開關(guān)器件S 22的集電極之間。
[0012]Boost升壓電路實(shí)現(xiàn)光伏陣列輸出最大功率跟蹤。將雙向大升壓比Boost直流變換器型逆變器應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中，只需較小的占空比就可以獲得大的升壓比，在需要大升壓比、輸入電流紋波小、負(fù)載短路時(shí)可靠性高、輸出容量大的光伏發(fā)電場(chǎng)合具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0013]為簡(jiǎn)化分析，做如下假設(shè):1、