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CN103036300A - 再生性能源发电系统与电源产生方法 - Google Patents

再生性能源发电系统与电源产生方法 Download PDF

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CN103036300A CN2011102954453A CN201110295445A CN103036300A CN 103036300 A CN103036300 A CN 103036300A CN 2011102954453 A CN2011102954453 A CN 2011102954453A CN 201110295445 A CN201110295445 A CN 201110295445A CN 103036300 A CN103036300 A CN 103036300A
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ups
generation system
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李圣华
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Delta Electronics Inc
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Abstract

一种再生性能源发电系统与电源产生方法，其中再生性能源发电系统包括：至少一再生性能源产生器，用以产生一直流电源；至少一微型逆变器，耦接再生性能源产生器，用以根据市电电源，将直流电源转换成交流电源；以及不断电系统，耦接至微型逆变器，用以当市电电源中断时，提供参考电压至微型逆变器，使得微型逆变器参考不断电系统所产生的参考电压，继续提供交流电源至负载。

Description

再生性能源发电系统与电源产生方法
技术领域
本发明涉及一种再生性能源发电系统与电源产生方法，尤其涉及一种市电并网型发电系统。
背景技术
尽管目前再生性能源仅占全世界电力的一小部分，然而由于有限的石化燃料以及石化燃料对于环境的负面影响，因此驱使再生性能源科技向上发展，并使再生性能源快速成为可行的化石化燃料替代品。
再生性能源发电系统为目前一般市电并网型(grid tied)发电系统。以太阳能为例，可分为两种发电系统，一种是集中型(centralized)太阳能发电系统，另外一种是分散型(distributed)太阳能发电系统。相较于集中型太阳能发电系统，分散型太阳能发电系统具有可靠性较高、不受气候影响和扩充性较佳。但是分散型太阳能发电系统与集中型太阳能发电系统都会受到外在因素而无法正常供电。因此需要一种新的发电系统来解决设计上的瑕疵。
发明内容
市电并网型发电系统的技术问题，在于当作为参考基础的市电电源消失时(例如停电)，太阳能发电系统就会停止供电。为了解决上述问题，本发明使用不断电系统，用以在市电电源消失时提供参考电压至微型逆变器，以避免太阳能发电系统停止供电。
有鉴于此，本发明提供一种再生性能源发电系统，包括：至少一再生性能源产生器，用以产生直流电源；至少一微型逆变器，耦接再生性能源产生器，用以根据市电电源，将直流电源转换成交流电源；以及不断电系统，耦接至微型逆变器，用以当市电电源中断时，提供参考电压至微型逆变器，使得微型逆变器参考不断电系统所产生的参考电压，继续提供交流电源至负载。
本发明亦提供一种电源产生方法，适用于再生性能源发电系统，再生性能源发电系统具有至少一微型逆变器与至少一再生性能源产生器，电源产生方法包括：检测市电电源是否提供至微型逆变器；当市电电源中断时，提供参考电压至微型逆变器；以及藉由微型逆变器，根据参考电压将再生性能源产生器所输出的直流电源转换成交流电源。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1是本发明的再生性能源发电系统的示意图；
图2是本发明的再生性能源发电系统的实施例；
图3是本发明的电源产生方法的流程图。
附图标记：
100：再生性能源发电系统；
UP：市电电源；
RV：参考电压；
M1、M2：微型逆变器；
G1、G2：再生性能源产生器；
UPS：不断电系统；
L1、L2、L3：负载；
SW1、SW2：切换单元；
S31-S34：流程步骤。
具体实施方式
图1是本发明的再生性能源发电系统的示意图。如图1所示，再生性能源发电系统(renewable energy generation system)100用以根据市电电源(utility power)UP产生交流电源，再生性能源发电系统100包括至少一微型逆变器(micro inverter)M1或M2、至少一再生性能源产生器G1或G2、不断电系统(Uninterruptible Power Supply)UPS和切换单元SW1和SW2，其中，微型逆变器和再生性能源产生器的数量为方便说明之用，但不限于此。此外，再生性能源产生器G1与G2分别耦接至微型逆变器M1与M2，使得微型逆变器M1与M2将再生性能源产生器G1与G2所产生的直流电源转换成交流电源，以提供交流电源至至少一负载L1～L3，负载L1～L3可以是任何电子产品，例如电灯、电视或计算机主机。在本发明实施例中，再生性能源产生器G1与G2可以是风力发电机(Wind turbine)或太阳能发电器(solar power generator)，并不限于此，任何可产生再生性能源的装置皆可以是本发明的再生性能源产生器。微型逆变器M1与M2是根据市电电源UP将直流电源转换成交流电源，因此当市电电源UP被切断时，微型逆变器M1与M2无法将直流电源转换成交流电源。
切换单元SW1耦接于不断电系统UPS的输入端与微型逆变器M1与M2之间，切换单元SW2耦接于不断电系统UPS的输出端与微型逆变器M1与M2之间，使得当市电电源UP被切断时，提供参考电压(reference voltage)RV至微型逆变器M1与M2，使得微型逆变器M1与M2参考不断电系统UPS所产生的参考电压RV，提供交流电源至负载L1～L3，其中参考电压RV为正弦波电压。
详细来说，当市电电源UP被正常提供时，切换单元SW1为闭路状态(close-circuit state)，切换单元SW2为开路状态(open-circuit state)，使得市电电源UP和/或微型逆变器M1与M2所产生的交流电源对不断电系统UPS进行充电。当市电电源UP中断时，切换单元SW1为开路状态，切换单元SW2为闭路状态，使得不断电系统UPS通过切换单元SW2提供参考电压RV至微型逆变器M1与M2，微型逆变器M1与M2可根据参考电压RV继续将直流电源转换成交流电源并提供交流电源至负载L1～L3。
图2是本发明的再生性能源发电系统的实施例，以供说明之用。如图2所示，再生性能源产生器G1与G2分别为风力发电机与太阳能发电器。负载L1～L3分别为电灯、电视或计算机主机。切换单元SW1与SW2和不断电系统UPS的操作方式如图1所示，因此不再赘述。由于再生性能源发电系统100中具有不断电系统UPS，使得当市电电源UP中断时，再生性能源发电系统100仍可继续提供交流电源至负载L1～L3。
图3是本发明的电源产生方法的流程图，适用于再生性能源发电系统100。如图3所示，电源产生方法包括下列步骤。
于步骤S31，检测市电电源UP是否被提供至微型逆变器M1与M2。举例来说，不断电系统UPS或外接主机内具有处理单元检测市电电源UP是否被切断，但不以此为限。当上述市电电源正常被提供时，进入步骤S32，对不断电系统UPS进行充电。当市电电源UP中断时，进入步骤S33，提供参考电压RV至微型逆变器M1或M2。于步骤S34，藉由微型逆变器M1与M2，根据参考电压RV继续将再生性能源产生器G1与G2所输出的直流电源转换成交流电源。
详细而言，于步骤S32，当市电电源UP被正常提供时，导通(turn-on)切换单元SW1，使得市电电源UP和/或微型逆变器M1与M2所产生的交流电源对不断电系统UPS进行充电。于步骤S33，当市电电源UP切断时，断开(turn-off)切换单元SW1和导通切换单元SW2，以便提供参考电压RV至微型逆变器M1与M2，其中切换单元SW1耦接于不断电系统UPS的输入端与微型逆变器M1与M2之间，切换单元SW2耦接于不断电系统UPS的输出端与微型逆变器M1与M2之间。
综上所述，本发明的再生性能源发电系统与电源产生方法可在市电电源UP存在时，微型逆变器M1与M2根据市电电源UP产生交流电源(即市电并网型发电系统)。当市电电源UP消失时，微型逆变器M1与M2可根据参考电压RV产生交流电源，使得再生性能源发电系统100仍然继续提供交流电源。此外，不断电系统UPS可以在太阳能/风能充足时，将多余的电源储存起来，避免电源的浪费。
以上叙述许多实施例的特征，使所属技术领域中的普通技术人员能够清楚理解本说明书的形态。所属技术领域中的普通技术人员能够理解其可利用本发明揭示内容为基础以设计或更动其它制程及结构而完成相同于上述实施例的目的和/或达到相同于上述实施例的优点。所属技术领域中的普通技术人员亦能够理解不脱离本发明的精神和范围的等效构造可在不脱离本发明的精神和范围内作任意的更动、替代与润饰。

Claims (10)

1.一种再生性能源发电系统，包括：
至少一再生性能源产生器，产生一直流电源；
至少一微型逆变器，耦接上述再生性能源产生器，根据一市电电源，将上述直流电源转换成一交流电源；以及
一不断电系统，耦接至上述微型逆变器；
其中，当上述市电电源中断时，上述不断电系统提供一参考电压至上述微型逆变器，使得上述微型逆变器参考上述不断电系统所产生的上述参考电压，继续提供上述交流电源至至少一负载。
2.根据权利要求1所述的再生性能源发电系统，其中还包括：
一第一切换单元，耦接于上述不断电系统的一输入端与上述微型逆变器之间；以及
一第二切换单元，耦接于上述不断电系统的一输出端与上述微型逆变器之间；
其中，当上述市电电源中断时，上述第一切换单元为开路状态，上述第二切换单元为闭路状态，使得上述不断电系统通过上述第二切换单元提供上述参考电压至上述微型逆变器。
3.根据权利要求2所述的再生性能源发电系统，其中当上述市电电源被正常提供时，上述第一切换单元为闭路状态，使得上述市电电源和/或上述微型逆变器所产生的上述交流电源对上述不断电系统进行充电。
4.根据权利要求1所述的再生性能源发电系统，其中上述再生性能源产生器为太阳能发电器和/或风力发电机。
5.根据权利要求1所述的再生性能源发电系统，其中上述参考电压为正弦波电压。
6.一种电源产生方法，适用一再生性能源发电系统，上述再生性能源发电系统具有至少一微型逆变器与至少一再生性能源产生器，电源产生方法包括：
检测一市电电源是否提供至上述微型逆变器；
当上述市电电源中断时，提供一参考电压至上述微型逆变器；以及
藉由上述微型逆变器，根据上述参考电压继续将上述再生性能源产生器所输出的一直流电源转换成一交流电源。
7.根据权利要求6所述的电源产生方法，其中包括：
当上述市电电源中断时，断开一第一切换单元和导通一第二切换单元，以便提供上述参考电压至上述微型逆变器，其中上述第一切换单元耦接于上述不断电系统的一输入端与上述微型逆变器之间，上述第二切换单元耦接于上述不断电系统的一输出端与上述微型逆变器之间。
8.根据权利要求7所述的电源产生方法，其中还包括：
当上述市电电源正常提供时，导通上述第一切换单元，使得上述市电电源和/或上述微型逆变器所产生的上述交流电源对上述不断电系统进行充电。
9.根据权利要求6所述的电源产生方法，其中上述再生性能源产生器为太阳能发电器和/或风力发电机。
10.根据权利要求6所述的电源产生方法，其中上述参考电压为正弦波电压。
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