本申請(qǐng)涉及新能源發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為提升防逆流場(chǎng)景下對(duì)三相負(fù)載不平衡的應(yīng)對(duì)能力，常見(jiàn)的做法是將傳統(tǒng)的三相三線(xiàn)制系統(tǒng)升級(jí)為三相四線(xiàn)制系統(tǒng)。零線(xiàn)的引入確實(shí)在一定程度上增強(qiáng)了系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不平衡負(fù)載的能力，但在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)仍然存在著固有的局限性。

2、例如當(dāng)三相負(fù)載處于平衡狀態(tài)時(shí)，零線(xiàn)中的電流幾乎為零，此時(shí)母線(xiàn)電容主要負(fù)責(zé)穩(wěn)定直流母線(xiàn)電壓以及抑制由逆變器開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的電壓波動(dòng)等任務(wù)。鑒于此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)劃階段，通常會(huì)傾向于選擇容量相對(duì)較小的母線(xiàn)電容，以確保系統(tǒng)在三相負(fù)載平衡狀態(tài)下能夠表現(xiàn)出良好的性能，并滿(mǎn)足一定程度的不平衡負(fù)載運(yùn)行需求。

3、然而，在實(shí)際應(yīng)用中三相負(fù)載偏離平衡狀態(tài)的程度往往難以準(zhǔn)確預(yù)估。由于設(shè)計(jì)初期未能全面考慮各種不平衡負(fù)載的實(shí)際狀況，導(dǎo)致所選擇的母線(xiàn)電容容量往往無(wú)法充分吸收和平衡這些額外增加的電流。特別是在三相負(fù)載嚴(yán)重失衡的情況下，母線(xiàn)電容可能無(wú)法進(jìn)行有效的調(diào)控，從而導(dǎo)致直流母線(xiàn)電壓出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至可能影響到逆變器的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，母線(xiàn)電容的容量不足成為了制約系統(tǒng)在防逆流場(chǎng)景下對(duì)不平衡負(fù)載適應(yīng)能力的一個(gè)重要因素，進(jìn)一步限制了系統(tǒng)的整體性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的其中一個(gè)目的在于提供一種能夠解決上述背景技術(shù)中至少一個(gè)缺陷的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)。

2、為達(dá)到上述的至少一個(gè)目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案為：一種逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，包括負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊、采集模塊以及開(kāi)關(guān)電路；所述開(kāi)關(guān)電路內(nèi)置于三相四線(xiàn)制的逆變器系統(tǒng)并通過(guò)第一端連接于直流側(cè)母線(xiàn)，所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊通過(guò)三相連接端與所述開(kāi)關(guān)電路的第二端進(jìn)行連接；所述采集模塊適于對(duì)所述逆變器系統(tǒng)的零線(xiàn)電流進(jìn)行采集以判斷負(fù)載不平衡電流是否超過(guò)設(shè)定的閾值；當(dāng)負(fù)載不平衡電流超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行導(dǎo)通，以使得所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊接入所述逆變器系統(tǒng)以增加等效直流母線(xiàn)電容量。

3、優(yōu)選的，所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊包括電容單元、保護(hù)電路和輔助電源；所述電容單元適于和所述開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行連接；所述保護(hù)電路安裝于所述電容單元和所述開(kāi)關(guān)電路之間，所述保護(hù)電路適于對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流進(jìn)行抑制；所述輔助電源適于通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路從所述逆變器系統(tǒng)取電，進(jìn)而對(duì)所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊的內(nèi)部器件進(jìn)行供電。

4、優(yōu)選的，所述電容單元分為串聯(lián)的兩組，兩組所述電容單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路分別并聯(lián)于所述逆變器系統(tǒng)的正半母線(xiàn)和副半母線(xiàn)；所述保護(hù)電路采用分流電路，兩組所述電容單元連接于所述逆變器系統(tǒng)母線(xiàn)的一側(cè)均通過(guò)所述分流電路與所述開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行連接，所述分流電路適于對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流進(jìn)行分流。

5、優(yōu)選的，所述分流電路包括限流電阻和控制開(kāi)關(guān)；所述限流電阻串聯(lián)于所述電容單元和所述開(kāi)關(guān)電路之間，所述控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)于所述限流電阻；所述控制開(kāi)關(guān)適于在所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)進(jìn)行斷開(kāi)；所述控制開(kāi)關(guān)適于在所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通設(shè)定時(shí)間后進(jìn)行閉合。

6、優(yōu)選的，所述電容單元分為串聯(lián)的兩組，兩組所述電容單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路分別并聯(lián)于所述逆變器系統(tǒng)的正半母線(xiàn)和副半母線(xiàn)；所述保護(hù)電路采用泄放電路，所述泄放電路并聯(lián)于兩組所述電容單元，所述泄放電路適于在所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)對(duì)所述逆變器系統(tǒng)的母線(xiàn)電壓進(jìn)行泄放。

7、優(yōu)選的，所述泄放電路包括電阻串、第一控制開(kāi)關(guān)和第二控制開(kāi)關(guān)；所述電阻串與所述第二控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行串聯(lián)所形成的泄放支路并聯(lián)于兩組所述電容單元；每組所述電容單元對(duì)應(yīng)連接母線(xiàn)的一側(cè)與所述泄放支路的連接點(diǎn)之間均串聯(lián)有所述第一控制開(kāi)關(guān)；所述第一控制開(kāi)關(guān)適于在所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)進(jìn)行斷開(kāi)，此時(shí)所述第二控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行閉合將所述電阻串接入所述逆變器系統(tǒng)；在所述電阻串接入設(shè)定時(shí)間后，先將所述第一控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行閉合，再將所述第二控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行斷開(kāi)。

8、優(yōu)選的，所述輔助電源采用隔離型dc/dc架構(gòu)，所述輔助電源包括對(duì)應(yīng)配合主線(xiàn)圈和多個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈；所述主線(xiàn)圈適于通過(guò)dc/dc模塊與所述開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行連接，各所述次級(jí)線(xiàn)圈與所述主線(xiàn)圈的匝數(shù)比不同，以使得各所述次級(jí)線(xiàn)圈輸出不同的供電壓。

9、優(yōu)選的，所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊包括電容單元，所述電容單元分為串聯(lián)的兩組，兩組所述電容單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路分別并聯(lián)于所述逆變器系統(tǒng)的正半母線(xiàn)和副半母線(xiàn)；當(dāng)負(fù)載不平衡電流超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，在所述開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行閉合前，先將所述逆變器系統(tǒng)的發(fā)電單元進(jìn)行切斷并斷開(kāi)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，以使得通過(guò)所述逆變器系統(tǒng)連接的功能單元對(duì)母線(xiàn)電容進(jìn)行放電；在完成母線(xiàn)電容的電壓泄放后將所述開(kāi)關(guān)電路閉合并重新連接所述發(fā)電單元和閉合所述并網(wǎng)開(kāi)關(guān)。

10、優(yōu)選的，所述逆變器系統(tǒng)適于通過(guò)負(fù)載進(jìn)行母線(xiàn)電壓的放電。

11、優(yōu)選的，所述采集模塊適于直接從所述逆變器系統(tǒng)的零線(xiàn)進(jìn)行電流采集；或者，所述采集模塊適于采集所述逆變器系統(tǒng)的交流側(cè)三相電流，進(jìn)而計(jì)算出零線(xiàn)電流。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果在于：

13、通過(guò)引入外接的負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊，可以顯著提升逆變器系統(tǒng)在不平衡負(fù)載條件下的適應(yīng)性；并且可以有效的降低外接電容接入時(shí)的電流沖擊。

技術(shù)特征：

1.一種逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊包括：

3.如權(quán)利要求2所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述電容單元分為串聯(lián)的兩組，兩組所述電容單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路分別并聯(lián)于所述逆變器系統(tǒng)的正半母線(xiàn)和副半母線(xiàn)；

4.如權(quán)利要求3所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述分流電路包括限流電阻和控制開(kāi)關(guān)；所述限流電阻串聯(lián)于所述電容單元和所述開(kāi)關(guān)電路之間，所述控制開(kāi)關(guān)并聯(lián)于所述限流電阻；

5.如權(quán)利要求2所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述電容單元分為串聯(lián)的兩組，兩組所述電容單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路分別并聯(lián)于所述逆變器系統(tǒng)的正半母線(xiàn)和副半母線(xiàn)；

6.如權(quán)利要求5所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述泄放電路包括電阻串、第一控制開(kāi)關(guān)和第二控制開(kāi)關(guān)；

7.如權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述輔助電源采用隔離型dc/dc架構(gòu)，所述輔助電源包括對(duì)應(yīng)配合主線(xiàn)圈和多個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈；

8.如權(quán)利要求1所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊包括電容單元，所述電容單元分為串聯(lián)的兩組，兩組所述電容單元通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路分別并聯(lián)于所述逆變器系統(tǒng)的正半母線(xiàn)和副半母線(xiàn)；

9.如權(quán)利要求8所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述逆變器系統(tǒng)適于通過(guò)負(fù)載進(jìn)行母線(xiàn)電壓的放電。

10.如權(quán)利要求1所述的逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，其特征在于，所述采集模塊適于直接從所述逆變器系統(tǒng)的零線(xiàn)進(jìn)行電流采集；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種逆變器系統(tǒng)防逆流適應(yīng)性增強(qiáng)架構(gòu)，包括負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊、采集模塊以及開(kāi)關(guān)電路；開(kāi)關(guān)電路內(nèi)置于三相四線(xiàn)制的逆變器系統(tǒng)并通過(guò)第一端連接于直流側(cè)母線(xiàn)，負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊通過(guò)三相連接端與開(kāi)關(guān)電路的第二端進(jìn)行連接；采集模塊適于對(duì)逆變器系統(tǒng)的零線(xiàn)電流進(jìn)行采集以判斷負(fù)載不平衡電流是否超過(guò)設(shè)定的閾值；當(dāng)負(fù)載不平衡電流超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行導(dǎo)通，以使得負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊接入逆變器系統(tǒng)以增加等效直流母線(xiàn)電容量。本申請(qǐng)的有益效果：通過(guò)引入外接的負(fù)載不平衡度增強(qiáng)模塊，可以顯著提升逆變器系統(tǒng)在不平衡負(fù)載條件下的適應(yīng)性；并且可以有效的降低外接電容接入時(shí)的電流沖擊。

技術(shù)研發(fā)人員：張文平,王一鳴,許頗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：錦浪科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28