[实用新型]电流源/电压源双模式输出的并网逆变器

说明书

本实用新型涉及一种电流源/电压源双模式输出的并网逆变器，属于逆变器技术领域。其解决了。本实用新型包括控制单元、检测单元Ⅰ、驱动单元、检测单元Ⅱ和并网开关，检测单元Ⅰ位于直流输入端和四象限逆变器之间，检测单元Ⅰ将直流输入端的直流信号、检测单元Ⅱ将LCL型滤波器输出的交流信号分别反馈至控制单元，控制单元通过驱动单元将控制信号传递到四象限逆变器；并网开关位于LCL型滤波器和交流输出端之间。本实用新型在并网模式下可正常发电，因电网异常作为普通供电电源，大大提高光伏电站/风电场的经济效益；可作为APF/动态消谐无功补偿器，改善电网的供电质量及抗冲击能力，所以该实用新型具有重大的社会效益。

技术领域

本实用新型涉及一种电流源/电压源双模式输出的并网逆变器，属于逆变器技术领域。

背景技术

电流源/电压源双模式输出的并网逆变器使用了前沿的多控制单元输出无扰动切换技术，将直流电源转换成合适的交流电源，并自动匹配负载类型，自动选择并网/离网模式。

并网逆变技术，现有的光伏、风电等并网逆变系统均采用该技术：将逆变器设计为恒功率/电流源型输出,使用单位功率因数控制策略。同时由于需要解决诸多并网的其它具体技术问题，也使用了诸如正弦波的基波提取技术、锁相技术、孤岛检测及对应的信号处理技术等。问题和缺点：(1)出现孤岛效应即电网停电时，逆变器是无法工作的，而此时需要供电的诸多负载不得不处于失电状态；(2)逆变器启动时，单位功率因数控制策略无法使离网模式的逆变器的输出电压平滑上升，此时逆变器输出电压波形的质量是很低的，造成并网瞬间的冲击较大；(3)逆变器启动时，必须配置诸如电容之类的无功负载产生无功输出电流，不然单位功率因数控制策略无法正常工作，而这种额外的无功负载降低了逆变器的效率，增加了故障点。

离网逆变器技术，现有的变频器、UPS、通用逆变器、EPS等逆变系统均采用该技术：使用的控制策略是将逆变器设计为电压源型输出，使用电压空间矢量控制策略或传统PID控制策略，实现逆变器的具有限流特性可控电压输出。问题和缺点：(1)遇到恒流负载，此类逆变器无法保证正常的输出；(2)此类逆变器的并联技术较为复杂，需要外加均流环处理，故障率较高，并联数量较多时，无法正常并联；(3)此类逆变器无法并网。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种电流源/电压源双模式输出的并网逆变器，其解决了并网逆变器在电网停电时无法工作的问题；并网逆变器启动时的输出电能较差、并网瞬间冲击较大的问题；并网逆变器启动时效率较低的问题；离网型逆变器的并联问题；离网型逆变器无法带恒流负载的问题；离网型逆变器不能并网的问题。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：本实用新型所述的电流源/电压源双模式输出的并网逆变器，包括依次相连的直流输入端、四象限逆变器、LCL型滤波器和交流输出端，还包括控制单元、检测单元Ⅰ、驱动单元、检测单元Ⅱ和并网开关，控制单元分别连接检测单元Ⅰ、驱动单元和检测单元Ⅱ，检测单元Ⅰ位于直流输入端和四象限逆变器之间，检测单元Ⅰ将直流输入端的直流信号、检测单元Ⅱ将LCL型滤波器输出的交流信号分别反馈至控制单元，控制单元通过驱动单元将控制信号传递到四象限逆变器；并网开关位于LCL型滤波器和交流输出端之间。

优选地，所述控制单元包括无忧切换开关、电压空间矢量控制单元、单位功因控制单元、逻辑控制单元、SVPWM生成单元，无忧切换开关分别与电压空间矢量控制单元、单位功因控制单元、逻辑控制单元、SVPWM生成单元相连。

优选地，所述并网开关切换到电网，四象限逆变器并网发电；电网异常时脱网为负载提供稳压稳频供电。

优选地，所述四象限逆变器为核心构建的UPS，在电网正常时，利用储能系统为APF/动态消谐无功补偿器；电网异常时，脱网给负载提供稳压稳频供电。