[发明专利]基于光伏发电的电能质量补偿控制装置与方法

权利要求书

1.一种基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，包括光电转换模块、中央控制模块、直流处理模块、交流电压互感模块、H桥逆变模块和旁路开关模块，所述旁路开关模块包括多个反串联连接的绝缘栅双极性晶体管；

所述光电转换模块与所述直流处理模块的输入端连接，所述直流处理模块的控制端与所述中央控制模块的控制端连接，所述交流电压互感模块的输入端与交流电网接入端连接，所述交流电压互感模块的输出端与所述中央控制模块的交流输入端连接，所述H桥逆变模块的输入端与所述直流处理模块的输出端连接，所述H桥逆变模块的控制端与所述中央控制模块的逆变控制端连接，所述H桥逆变模块的输出端输出经过所述中央控制端控制调节的交流电，所述旁路开关模块的控制端与所述中央控制模块的旁路开关控制端连接，所述旁路开关模块的输入端与所述交流电网的供电端连接，所述旁路开关模块的输出端与所述交流电网的负荷端连接；

所述光电转换模块将光能转化为直流电能，并将直流电传输到直流处理模块，所述中央控制模块通过所述直流处理模块测量所述直流电的电流值和电压值，并计算所述直流处理模块的实时输出功率，对所述直流处理模块进行最大功率追踪，所述中央控制模块通过所述交流互感模块测量所述交流电网的电压值，当所述中央控制模块检测到所述交流电网的电压值低于所述交流电网预设的额定电压值的预设范围时，控制所述旁路开关模块关断，并控制所述H桥逆变模块向所述交流电网补偿所述交流电网预设的额定电压值与所述交流电网电压值的差额电压值。

2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，还包括并网逆变器，所述并网逆变器的输入端与所述直流处理模块的输出端连接，所述并网逆变器的输出端与所述交流电网连接，所述并网逆变器的控制端与所述中央控制模块的并网逆变控制端连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，还包括滤波电感，所述滤波电感将所述H桥逆变模块的输出端与所述旁路开关模块的输出端连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，还包括滤波电容，所述滤波电容与所述旁路开关模块并联连接。

5.根据权利要求1或2所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，所述直流处理模块包括直流升压单元、直流电压传感器和直流电流传感器，所述直流升压单元的输入端与所述光电转换模块连接，所述直流升压单元的控制端与所述中央控制模块连接，所述直流升压单元的输出端与所述H桥逆变模块的输入端连接，所述直流电压传感器的输入端连接于所述直流升压单元的输出端，所述直流电压传感的输出端与所述中央控制模块的直流电压输入端连接，所述直流电流传感器的输入端串联于所述直流升压单元的输出端，所述直流电流传感器的输出端与所述中央控制模块的直流电输入端连接。

6.根据权利要求1或2所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，所述旁路开关模块包括两个反串联连接的绝缘栅双极性晶体管。

7.根据权利要求1或2所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，所述中央控制模块包括相互连接的信号处理器和计算机。

8.根据权利要求1或2所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置，其特征在于，所述光电转换模块为光伏电池板。

9.一种如权利要求1-8所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置的电能质量补偿控制方法，其特征在于，包括步骤：

将光能转化为直流电能，并将产生的直流电传输到直流处理模块；

检测所述直流电的电流值和电压值，并将检测结果反馈到中央控制模块；

计算所述直流处理模块的实时输出功率，并对所述直流处理模块进行最大功率跟踪；

检测交流电网的实时电压值，当所述交流电网的实时电压值低于所述交流电网预设的额定电压值的预设范围时，控制所述旁路开关模块关断，向所述交流电网补偿所述交流电网预设的额定电压值与所述交流电网电压值的差额电压值。

10.根据权利要求9所述的基于光伏发电的电能质量补偿控制装置的电能质量补偿控制方法，其特征在于，所述步骤计算所述直流处理模块的实时输出功率，并对所述直流处理模块进行最大功率跟踪具体包括步骤：

计算所述直流处理模块的实时输出功率；

判断所述直流处理模块的当前输出功率是否大于所述直流处理模块上一时刻的输出功率，若大于，则增大输出功率的占空比，若不大于，则维持输出功率的占空比不变。