【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力工業能耗領域，具體涉及一種戶用光儲一體機。
技術介紹
1、戶用光儲一體機是居民家里自建、可同時接入光儲充端口、通過儲能進行能量的靈活存放、同時響應電網有功無功調節的裝備。尤其是在農村地區，居民自建的光伏系統能夠有效利用太陽能資源，并通過儲能設備靈活存儲能量。然而，現有的光儲一體機設備體積較大，運行效率不高，不適用于戶用，系統運行中存在一些技術問題亟待解決。
2、首先，為了使光儲一體機小型化，選擇了非隔離型的逆變器結構作為戶用光伏逆變器，非隔離型逆變器具有其體積小、結構緊湊、效率高等優點。然而，由于光伏板與地之間的寄生電容會形成耦合電路，從而產生共模電流，這不僅影響系統的正常運行，還可能對電網的穩定性產生不利影響?，F有技術主要通過改變逆變器拓撲結構，抑制共模電壓的變化，以解決共模電流問題。
3、另一個技術難題是戶用光伏逆變器的直流端口處存在二次脈動功率，即在交流側輸出功率中包含的瞬時功率波動會耦合至直流端口，導致直流母線電壓波動。傳統上通過戶用光伏逆變器中設置大容量電解電容，以利用大容量電解電容吸收這些波動，但電解電容體積大、壽命短，限制了系統的可靠性和緊湊性。
4、綜上所述，現有戶用光伏一體機在抑制共模電流、解決二次脈動功率等問題上仍存在不足，設計一種高效緊湊的光伏儲能一體化拓撲結構具有重要的應用價值，能夠提升系統運行的穩定性和可靠性，并有助于實現設備的小型化和低成本化。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術的目的在于提供
2、技術方案：本專利技術的基戶用光伏一體機，包括光伏輸入vdc，所述光伏輸入vdc兩端并聯有分裂電容，分裂電容包括相互串聯的第一分裂電容c1和第二分裂電容c2；
3、所述第二分裂電容c2連接第一開關管s1的源極，第一開關管s1的漏極與第一分裂電容c1和第二分裂電容c2的中點之間串聯第一二極管d1；
4、所述第一開關管s1的漏極與第一分裂電容c1正極之間并聯有源功率解耦電路，有源功率解耦電路之后接入非隔離型全橋逆變器電路，非隔離型全橋逆變器電路的輸出通過濾波電路連接到交流側輸出。
5、進一步的，所述有源功率解耦電路包括第二開關管s2、第三開關管s3、解耦電感l1，其中，第二開關管s2的漏極與光伏電源的正極連接，第二開關管s2的源極與第三開關管s3的漏極連接，第三開關管s3源極與第一開關管s1的漏極連接；
6、所述第三開關管s3的漏極與第三開關管s3的源極之間串聯解耦電感l1和儲能電池vb，其中，儲能電池vb用于吸收直流母線上的功率波動以及作為儲能元件來提供光伏輸入不足時的電力供給。
7、進一步的，所述非隔離型全橋逆變器電路包括第四開關管s4、第五開關管s5、第六開關管s6、第七開關管s7，第四開關管s4和第六開關管s6漏極均連接至光伏輸入vdc正極，第四開關管s4源極連接第五開關管s5漏極，第六開關管s6源極連接第七開關管s7漏極，第五開關管s5和第七開關管s7源極均連接至第一開關管s1漏極。
8、進一步的，所述濾波電路包括第一濾波電感l2和第二濾波電感l3，第一濾波電感l2一端連接至第四開關管s4源極，另一端連接至交流側輸出vg的正極；
9、所述第二濾波電感l3一端連接至第七開關管s7漏極，另一端連接至交流側輸出vg的負極。
10、進一步的，所述有源功率解耦電路和非隔離型h5-d逆變器電路分別采用不單獨的控制方式。
11、進一步的，所述非隔離型h5-d逆變器電路的控制方式如下：
12、通過鎖相環對電網電壓vg進行采樣得到電網相位wt，將電網相位wt與給定的電網電流幅值ig結合得到電網電流的參考值igsinwt；將電網電流的參考值igsinwt與電網電流的實際值ig進行比較，并將電網電流的參考值igsinwt與電網電流的實際值ig之間的差值δi輸入到pr控制器中，得到電網電壓的參考值vg_ref；通過pwm比較電網電壓的參考值vg_ref與載波，獲取非隔離型h5-d逆變器電路中第一開關管s1、第四開關管s4、第五開關管s5、第六開關管s6及第七開關管s7的驅動信號。
13、進一步的，所述pr控制器的傳遞函數gpr(s)為
14、
15、其中，kp、kr、w分別表示比例增益、諧振增益系數和諧振頻率；s表示復數變量。
16、進一步的，所述有源功率解耦電路的控制方式如下：
17、對有源功率解耦電路中電池的儲能電壓進行控制，對儲能的實際電壓值vb進行采樣，通過低通濾波器lpf對儲能的實際電壓值vb進行處理得到儲能的平均電壓vb；
18、平均電壓vb與儲能電壓參考值vb*作差，其平均電壓vb與儲能電壓參考值vb*之間的差值經過pi控制器得到解耦電流的參考值之一ib_1*；
19、控制直流母線電壓，直流母線電壓的實際值vdc通過帶通濾波器bpf進行處理得到二倍基頻的實際分量δvdc，將二倍基頻的實際分量與二倍基頻分量的參考值δvdc*作差，二倍基頻的實際分量與二倍基頻分量的參考值δvdc*之間的差值由pi控制器得到解耦電流的另一個參考值ib_2*；
20、將解耦電流的參考值之一ib_1*和另一個參考值ib_2*與解耦電流的實際值ib進行比較，通過pr控制器對比較結果進行處理得到有源功率解耦電路的調制波；
21、通過pwm比較有源功率解耦電路的調制波和載波，產生有源功率解耦電路中第二開關管s2、第三開關管s3的驅動信號。
22、進一步的，所述pi控制器的傳遞函數gpi(s)為
23、
24、其中，kp、ki分別表示比例增益、積分增益系數；s表示復數變量。
25、有益效果：與現有技術相比，本專利技術的顯著技術效果為：
26、本專利技術通過在戶用光儲一體機中使用非隔離型全橋逆變器電路，能夠使得在戶用光儲一體機自動保持共模電壓恒定，抑制因為光伏板中寄生電容而存在的共模電流。
27、本專利技術通過在戶用光儲一體機中使用有源功率解耦電路來抑制交流測的功率波動向直流側的耦合。
28、本專利技術通過可以將有源功率解耦拓撲復用成儲能結構，用以在光伏輸出不足或溢出時進行釋放或吸收，而不用額外增加儲能電路。
29、本專利技術通過非隔離型的逆變器設計有助于光儲一體機緊湊化小型化的設計需要。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種戶用光儲一體機，其特征在于：包括光伏輸入Vdc，所述光伏輸入Vdc兩端并聯有分裂電容，分裂電容包括相互串聯的第一分裂電容C1和第二分裂電容C2；
2.根據權利要求1所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述有源功率解耦電路包括第二開關管S2、第三開關管S3、解耦電感L1，其中，第二開關管S2的漏極與光伏電源的正極連接，第二開關管S2的源極與第三開關管S3的漏極連接，第三開關管S3的源極與第一開關管S1的漏極連接；
3.根據權利要求1所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述非隔離型全橋逆變器電路包括第四開關管S4、第五開關管S5、第六開關管S6、第七開關管S7，第四開關管S4和第六開關管S6漏極均連接至光伏輸入Vdc正極，第四開關管S4源極連接第五開關管S5漏極，第六開關管S6源極連接第七開關管S7漏極，第五開關管S5和第七開關管S7源極均連接至第一開關管S1漏極。
4.根據權利要求3所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述濾波電路包括第一濾波電感L2和第二濾波電感L3，第一濾波電感L2一端連接至第四開關管S4源極，另一端連接至交流側輸出Vg的正
5.根據權利要求1所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述有源功率解耦電路和非隔離型H5-D逆變器電路分別采用單獨的控制方式。
6.根據權利要求5所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述非隔離型H5-D逆變器電路的控制方式如下：
7.根據權利要6所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述PR控制器的傳遞函數GPR(s)為
8.根據權利要求5所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述有源功率解耦電路的控制方式如下：
9.根據權利要求8所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述PI控制器的傳遞函數GPI(s)為
...【技術特征摘要】
1.一種戶用光儲一體機，其特征在于：包括光伏輸入vdc，所述光伏輸入vdc兩端并聯有分裂電容，分裂電容包括相互串聯的第一分裂電容c1和第二分裂電容c2；
2.根據權利要求1所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述有源功率解耦電路包括第二開關管s2、第三開關管s3、解耦電感l1，其中，第二開關管s2的漏極與光伏電源的正極連接，第二開關管s2的源極與第三開關管s3的漏極連接，第三開關管s3的源極與第一開關管s1的漏極連接；
3.根據權利要求1所述的戶用光儲一體機，其特征在于：所述非隔離型全橋逆變器電路包括第四開關管s4、第五開關管s5、第六開關管s6、第七開關管s7，第四開關管s4和第六開關管s6漏極均連接至光伏輸入vdc正極，第四開關管s4源極連接第五開關管s5漏極，第六開關管s6源極連接第七開關管s7漏極，第五開關管s5和第七開關管s7源極均連接...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭舒，石春虎，李淵，張曉燕，趙景濤，高天，王青松，丁昊，郁家麟，鐘偉東，劉維亮，李春，周旻，
申請(專利權)人：國電南瑞科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。