Gto光伏逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及太陽能發電領域，具體設及一種GTO光伏逆變器。
【背景技術】
[0002] 太陽能具有安全、清潔和資源普遍性等優點，能夠成為替代化石能源主要的可再 生能源。太陽能光伏發電在其開發研究、市場開拓W及產業化制造技術早已作為全球各國 激烈競爭的焦點。
[0003] 圖1是先有技術的光伏逆變器。如圖1所示，目前的光伏逆變器是采用S相逆變 橋。為了限制光伏逆變器第一次啟動產生的沖擊電流時，首先閉合烙斷器Fl，通過預充電電 阻R對穩壓電容充電，待電容充電完成后，最后閉合直流斷路器。
[0004] 然而，運樣的光伏逆變器卻具有W下缺陷。
[0005] 首先，交流斷路器利用線圈中通過電流時，電磁鐵內產生磁通，鐵忍由于受到電場 力的作用，實現主電路合閩和分閩。由于逆變器啟動時會產生較大的沖擊電流，對供電的網 側電壓產生較大的電壓閃變，同時由于啟動應力較大，對電氣設備產生沖擊，使逆變器的使 用壽命降低。大型地面光伏電站要求電氣設備使用壽命達到25年。交流斷路器每日啟停， 全壽命期間斷路器通斷次數超過18000次。此外，交流斷路器在長期高頻率使用過程中容 易出現螺絲松動、觸頭磨損等機械故障，進而造成逆變器停運，影響光伏電站發電量。
[0006] 其次，為了限制光伏逆變器第一次啟動產生的沖擊電流時，首先閉合烙斷器Fl，通 過預充電電阻R對穩壓電容充電，待電容充電完成后，最后閉合直流斷路器。然而，由于預 充電過程時，穩壓電容最大耐壓是光伏陣列的開路電壓，也就是說光伏逆變器的功率器件 的耐壓必須大于光伏陣列的開路電壓。因此，我們在設計光伏陣列的組串時，所串的光伏組 件的開路電壓不應大于逆變器功率器件的耐壓。因此，隨著光伏產業的規模化發展，現有 的小容量的并網光伏逆變器已經成為制約光伏電站向智能化、模塊化發展的瓶頸。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型的目的是提供一種GTO光伏逆變器，W提高光伏逆變器的并網容量并 解決光伏逆變器啟動電流大，對電氣設備沖擊明顯和故障率高的問題。
[0008] 為實現上述目的，本實用新型提供了一種GTO光伏逆變器，所述GTO光伏逆變器包 括直流斷路器、穩壓電容、S相逆變橋、濾波器、GTOW及降壓裝置，其中，所述直流斷路器包 括第=開關（Si),所述第=開關（Si)設置于第=導線（L。）上，所述降壓裝置包括預充電電 阻巧1)和非線性電阻巧2)，所述預充電電阻巧1)的一端通過第一導線化1)連接于所述穩 壓電容的正極，所述預充電電阻巧1)的另一端通過第一導線化1)與所述第=導線（L。）連 接，所述非線性電阻巧2)的一端通過第二導線化2)與所述穩壓電容的正極連接，所述非線 性電阻巧2)的另一端接地，W及在所述第=導線（U)上還設有第四開關（地）、在所述第一 導線化1)上設有第二開關（地1)和在所述第二導線化2)上設有第二開關（地2)。
[0009] 較佳地，所述預充電電阻為可調電阻。
[0010] 較佳地，所述降壓裝置還包括第一繼電器，所述第一繼電器用于控制所述第一開 關（地1)的開閉。
[0011] 較佳地，所述降壓裝置還包括電源，所述電源與所述第一繼電器電連接從而為所 述第一繼電器提供電能。
[0012] 較佳地，所述降壓裝置還包括第一CPU模塊，所述第一CPU模塊與所述第一繼電器 電連接從而向所述第一繼電器發送指令。
[0013] 較佳地，所述GTO的輸入端與所述濾波器的輸出端電連接；W及所述GTO設置成通 過控制所述GTO的導通角，使得所述GTO光伏逆變器的輸出電壓從零值逐漸增加，直到所述 GTO全部導通之后，所述GTO光伏逆變器的輸出電壓達到最大值。
[0014] 較佳地，所述GTO光伏逆變器還包括交流主接觸器，所述交流主接觸器設置成當 所述GTO全部導通后，所述交流主接觸器閉合，W及所述GTO設置成當所述交流主接觸器閉 合后所述GTO斷開。
[0015] 較佳地，所述交流主接觸器與所述GTO并聯。
[0016] 較佳地，所述GTO光伏逆變器還包括控制系統，所述控制系統包括軟啟動模塊和 第二CPU模塊，所述軟啟動模塊和所述第二CPU模塊電連接，W及所述軟啟動模塊包括多個 第二繼電器，所述多個第二繼電器設置成從所述第二CPU模塊接收指令并根據該指令控制 所述GTO和所述交流主接觸器的導通和斷開。
[0017] 較佳地，所述多個第二繼電器包括一類繼電器、二類繼電器和=類繼電器，所述控 制系統設置成：
[0018] 當所述GTO的輸入端的交流電壓與所述GTO的輸出端將接入的電網電壓同頻、同 相時，所述第二CPU模塊發送指令給所述一類繼電器，所述一類繼電器控制所述GTO開啟， 所述GTO的輸出電壓逐漸增加，直到所述GTO全部導通；W及
[0019] 當所述GTO光伏逆變器在額定電壓運行后，所述第二CPU模塊分別給所述二類繼 電器和所述=類繼電器發送指令，使得所述二類繼電器控制所述GTO斷開，所述=類繼電 器控制所述交流主接觸器閉合，從而完成所述GTO光伏逆變器的啟動過程。
[0020] 通過本實用新型的GTO光伏逆變器，可W提高光伏逆變器的并網容量，還可W降 低啟動電流，減小光伏逆變器啟動時對電網的沖擊，提高設備集成化程度，節省設備資本， 保證系統工作的穩定性和可靠性，從而提高了供電質量和設備使用壽命。同時與傳統光伏 逆變器相比，省掉斷路器，與箱式變電站配合使用，滿足保護的選擇特性，節省了設備的占 用空間，實現了設備的集成化發展。
【附圖說明】
[0021] 圖1是現有技術的光伏逆變器的拓撲結構圖。
[0022] 圖2是本實用新型的GTO光伏逆變器的拓撲結構圖。
[0023] 圖3是本實用新型的GTO光伏逆變器的第二CPU模塊控制示意圖。
[0024] 圖4是本實用新型的GTO光伏逆變器的軟啟動模塊控制示意圖。
[0025] 圖5是本實用新型的GTO光伏逆變器的GTO調壓電路中對應的相電壓圖。
【具體實施方式】
[00%] W下將結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明，W便更清楚理解本實 用新型的目的、特點和優點。應理解的是，附圖所示的實施例并不是對本實用新型范圍的限 審IJ，而只是為了說明本實用新型技術方案的實質精神。
[0027] 術語說明
[002引光伏逆變器：通過電力電子器件連接電阻電容，W脈沖寬度調制的方式控制器件 的通斷，把匯流箱傳輸來的直流電轉變成交流電，同時完成光伏組件的最大功率點跟蹤，保 證智能控制及反孤島效應等。
[0029] 預充電電阻：在逆變器的直流母線電容器在充電前兩端電壓為零，在設備充電的 瞬間相當于短路，會產生很大的沖擊電流，很容易造成逆變器的功率器件損壞。因此需要在 預充電過程中在充電回路串聯一電阻，W起到限制電流的作用。運電阻就稱為預充電電阻。
[0030] 穩壓電容：電壓源正負端并聯一電容，用于斬波、逆變等電路時，具有很好的濾波 作用；當電壓變化時，由于電容儲能的作用，兩端的電壓不能突變，保證了電壓的平穩。 陽03U GTO : 口極可關斷晶閩管，是由PNPN四層半導體構成的元件，有陽極A、陰極K和控 制級G =個電極，它能在電路中實現交流電的無觸點控制。
[0032] GTO光伏逆變器：含有GTO (GTO)的光伏逆變器。
[0033] 本實用新型的GTO光伏逆變器通常包括直流斷路器、穩壓電容、S相逆變橋、濾波 器、n極可關斷晶閩管（下文簡稱為GT0) W及降壓裝置，其中，該直流斷路器包括第S開關 (Si)，該第S開關（Si)設置于第S導線（L。）上，該降壓裝置包括預充電電阻巧1)和非線性 電阻巧2)，該預充電電阻巧1)的一端通過第一導線化1)連接于該穩壓電容的正極，該預充 電電阻巧1)的另一端通過第一導線化1)與該第S導線（L。）連接，該非線性電阻巧2)的一 端通過第二導線化2)與該穩壓電容的正極連接，該非線性電阻巧2)的另一端接地，W及在 該第=導線（L。）上還設有第四開關（地）、在該第一導線化1)上設有第二開關（地1)和在該 第二導線化2)上設有第二開關（地2)。
[0034] 下面結合圖1對本實用新型的GTO光伏逆變器的一實施例進行詳細說明。
[00對圖1是本實用新型的GTO光伏逆變器100的拓撲結構圖。如圖1所示，GTO光伏逆 變器100包括直流斷路器10、穩壓電容20、S相逆變橋30、濾波器40、降壓裝置50、GT060 W及交流主接觸器70。其中，直流斷路器10、穩壓電容20、=相逆變橋30、濾波器40依次 經由導線電連接，濾波器40的輸出端與交流主接觸器70的輸入端和GT060的輸入端電連 接，交流主接觸器70和GT060并聯，直流斷路器10用于連接光伏組件，交流斷路器用于連 接電網。
[0036] 降壓裝置50包括第一 CPU模塊51、繼電器52、電源53、預充電電阻Ri、非線性電 阻尺2、第一導線Li、第二導線Lz、第一開關地1、第二開關地山及第四開關地。
[0037] 直流斷路器10包括多個開關，其中第=開關Si設置于第=導線L。上，預充電電阻 Ri的一端通過第一導線L 1連接于穩壓電容20的正極，預充電電阻R 1的另一端通過第一導 線Li連接于第S導線L。上，非線性電阻R 2的一端通過第二導線L 2與穩壓電容20的正極連 接，非線性電阻Rz的另一端接地，在第S導線L。上還設有第四開關地、在第一導線L 1