基于準(zhǔn)z源lc網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及基于準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電系統(tǒng)，屬于新能源發(fā)電與智能電網(wǎng) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能的利用是緩解全球能源緊缺與環(huán)境污染問題的重要途徑，光伏發(fā)電就是近 年來研究的熱點(diǎn)之一。對直流電壓較高的負(fù)載供電，蓄電池電壓一般較低，滿足不了其供電 需求。采用目前成熟的電力電子變流技術(shù)可將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電壓變換與功 率控制。
[0003] Z源逆變器利用橋臂直通狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)升壓，在單級功率變換中實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)兩級式變 換器的功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制得到了簡化。由于直通狀態(tài)成為其正常工作狀態(tài)，其橋臂上下 管的開關(guān)信號之間不需要加入死區(qū)時間，因此輸出電壓畸變小、可靠性高。但是，傳統(tǒng)Z源 逆變器因其輸入電流不連續(xù)，升壓因子和調(diào)制度相互制約，實(shí)際升壓能力不高的缺點(diǎn)，限制 了其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用；準(zhǔn)Z源逆變器在一定程度上提高了傳統(tǒng)Z源逆變器的性能，但相 對傳統(tǒng)Z源逆變器而言，準(zhǔn)Z源逆變器的實(shí)際升壓比并未提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明了基于準(zhǔn)Z源LC網(wǎng) 絡(luò)的光伏發(fā)電系統(tǒng)，可獲得更高的升壓增益，并且實(shí)現(xiàn)了輸入電流的連續(xù)，輸入電壓源與 PWM逆變橋側(cè)共地；減小了 PWM逆變橋橋臂直通時間和系統(tǒng)直通時產(chǎn)生的導(dǎo)通損耗，提高了 光伏發(fā)電的效率。同時，在升壓比要求高的場合，相同輸入輸出電壓和相同輸出功率條件 下，本實(shí)用新型的輸入電感電流和電感電流紋波更小，有利于減小電感的體積，減輕重量， 降低成本。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：基于準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏陣列、 Boost升壓電路、準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋、三相負(fù)載；光伏陣列、Boost升壓電路、準(zhǔn)Z源 LC網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋、三相負(fù)載依次連接，光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，為 三相負(fù)載供電；Boost升壓電路包括光伏側(cè)儲能電容C。、Boost升壓電感L。、Boost升壓電路 開關(guān)器件S。、Boost升壓電路二極管D。、直流側(cè)儲能電容Cd。;準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)由電感L ^ L2、 L3，二極管Dp D2、D3，電容Q、C2、(^構(gòu)成；PWM逆變橋采用三相全橋逆變結(jié)構(gòu)，包括六個主開 關(guān)器件及它們各自的反并聯(lián)二極管D S1~DS6，反并聯(lián)二極管DS1~DS6的陰極分別與主 開關(guān)器件的集電極相連，反并聯(lián)二極管D S1~DS6的陽極分別與主開關(guān)器件S 的發(fā)射 極相連，開關(guān)器件Si、S3、S5的集電極相連作為PWM逆變橋的輸入正端，開關(guān)器件S 2、S4、56的 發(fā)射極相連作為PWM逆變橋的輸入負(fù)端；光伏陣列與光伏側(cè)儲能電容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D。的陽極相連，Boost升壓電路二極管D。的陰極與 直流側(cè)儲能電容Cd。的一端、電感L i的一端相連，電感L i的另一端與二極管D i的陽極、電容 c2的一端相連，二極管D i的陰極與電容C i的一端、二極管D 3的陽極、電感L2的一端相連， 二極管D3的陰極與電容C1的一端、電感L 3的一端相連，電容C1的另一端與電感L 2的另一 端、二極管D2的陽極相連，電感L 3的另一端與電容C 2的另一端、二極管D 2的陰極、PWM逆變 橋的輸入正端相連，電容Q的另一端與光伏陣列輸出負(fù)極、Boost升壓電路開關(guān)器件S。的 發(fā)射極、直流側(cè)儲能電容Cd。的另一端、PWM逆變橋的輸入負(fù)端相連；主開關(guān)器件S i的發(fā)射 極與主開關(guān)器件S2的集電極相連，主開關(guān)器件S 3的發(fā)射極與主開關(guān)器件S 4的集電極相連， 主開關(guān)器件S5的發(fā)射極與主開關(guān)器件S 6的集電極相連，由S 2、S4、S6的集電極分別引出PWM 逆變橋的a、b、c三個輸出端；PWM逆變橋的a、b、c三個輸出端連接至三相負(fù)載。
[0006] 本實(shí)用新型的有益效果：1、可獲得更高的升壓增益，實(shí)現(xiàn)了輸入電流的連續(xù)，輸入 電壓源與PWM逆變橋側(cè)共地；2、減小了 PWM逆變橋橋臂直通時間和系統(tǒng)直通時產(chǎn)生的導(dǎo)通 損耗，提高了光伏發(fā)電的效率；3、在升壓比要求高的場合，相同輸入輸出電壓和相同輸出功 率條件下，輸入電感電流和電感電流紋波更小，有利于減小電感的體積，減輕重量，降低成 本。
【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)用新型工作于直通狀態(tài)時的等效電路圖。
[0009] 圖3為本實(shí)用新型工作于非直通狀態(tài)時的等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合說明書附圖對本實(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所示為基于準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括光伏陣列、Boost 升壓電路、準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)、PWM逆變橋、三相負(fù)載；光伏陣列、Boost升壓電路、準(zhǔn)Z源LC網(wǎng) 絡(luò)、PWM逆變橋、三相負(fù)載依次連接，光伏陣列輸出的直流電能變換成為交流電能，為三相負(fù) 載供電；Boost升壓電路包括光伏側(cè)儲能電容C。、Boost升壓電感L。、Boost升壓電路開關(guān)器 件S。、Boost升壓電路二極管D。、直流側(cè)儲能電容Cd。;準(zhǔn)Z源LC網(wǎng)絡(luò)由電感L ^ L2、L3，二極 管Dp D2、D3，電容Q、C2、(^構(gòu)成；PWM逆變橋采用三相全橋逆變結(jié)構(gòu)，包括六個主開關(guān)器件 及它們各自的反并聯(lián)二極管DS1~DS6，反并聯(lián)二極管DS1~D S6的陰極分別與主開關(guān)器件 S^Sf；的集電極相連，反并聯(lián)二極管DS1~DS6的陽極分別與主開關(guān)器件S 的發(fā)射極相連，開 關(guān)器件Si、S3、S5的集電極相連作為PWM逆變橋的輸入正端，開關(guān)器件S 2、S4、S6的發(fā)射極相 連作為PWM逆變橋的輸入負(fù)端；光伏陣列與光伏側(cè)儲能電容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D。的陽極相連，Boost升壓電路二極管D。的陰極與直流側(cè)儲能 電容Cd。的一端、電感L i的一端相連，電感L i的另一端與二極管D i的陽極、電容02的一端相 連，二極管Di的陰極與電容C i的一端、二極管D 3的陽極、電感L 2的一端相連，二極管D 3的 陰極與電容Ci的一端、電感L3的一端相連，