[實用新型]一種基于住宅家用的光伏并網逆變發電系統

有效

• 申請號: 201220142663.3
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN202513591U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 張浩然;徐淑珍
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/42
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術領域

本實用新型涉及太陽能技術領域，具體涉及一種光伏發電系統。

背景技術

隨著日本地震核泄漏事故發生，化石能源的逐步消耗以及化石能源的開發和利用所造成的環境污染和生態破壞問題，開發和利用能夠支撐人類社會可持續發展的新能源和可再生能源成為人類急切需要解決的問題。

太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，具有儲量大、利用經濟、清潔環保等優點。太陽能光伏發電系統是利用太陽能電池板的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換成電能的一種新型發電系統。因而太陽能光伏發電系統的研究與應用成為當前較為重要的能源開發方向。根據不同場合的需要，太陽能光伏發電系統一般分為獨立供電的光伏發電系統、并網光伏發電系統、混合型光伏發電系統三種。

并網光伏發電系統工作原理是將太陽能電池板產生的直流電能轉化為和電網電壓同頻、同相、同幅值的交流電能，當主電網斷電時，系統自動停止向電網供電。當有日光照射、光伏系統所產生的交流電能超過負載所需時，多余的部分送往電網；夜間當負載所需電能超過光伏系統產生的交流電能時，電網向負載補充電能。

目前，我國的光伏發電技術局限于獨立運用的場合，并網逆變技術落后，其中的一些核心并網逆變器主要依賴國外的進口，因而并網光伏系統的成本很高，嚴重制約了并網型光伏發電系統的發展和推廣。研發一套控制性能性安全可靠，又能提高控制效率和能源利用率的太陽能光伏并網逆變系統十分必要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種基于住宅家用的光伏并網逆變發電系統，解決以上技術問題。

本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種基于住宅家用的光伏并網逆變發電系統，包括一太陽能電池板、一升壓模塊、一控制系統，其特征在于，所述控制系統包括一低壓控制系統、一高壓控制系統；

所述低壓控制系統包括一低壓DA全橋變換器、一微型處理器系統，所述微型處理器系統通過一低壓驅動電路連接所述低壓DA全橋變換器的控制端；

所述高壓控制系統包括一AD橋式整流濾波模塊、一與所述AD橋式整流濾波模塊連接的高壓DA全橋變換器，所述微型處理器系統通過一高壓驅動電路分別連接所述AD橋式整流濾波模塊和所述高壓DA全橋變換器的控制端，所述高壓DA全橋變換器的電流輸出端連接一交流負載；

所述低壓DA全橋變換器的電流輸出端通過所述升壓模塊連接所述AD橋式整流濾波模塊的電流輸入端。

由于在并網逆變器電氣測量和控制中，如果模擬量與數字量之間沒有電氣隔離，高電壓、強電流就很容易串入低壓器件，并將其燒毀。因而在本實用新型中，將高壓控制系統與低壓控制系統隔離分開而來，兩者之間通過升壓模塊連接，保護了低壓端器件免受燒毀的危險。

還包括一電網信號采集系統，所述電網信號采集系統包括一電網供電模塊、一用于采集電網的電壓幅值和過零點的電壓幅值與過零檢測相位電路，所述高壓DA全橋變換器的電流輸出端還連接所述電網供電模塊的電流輸入端，所述電壓幅值與過零檢測相位電路的信號輸出端連接所述微型處理器系統。在太陽能電池板所產生的交流電能超過負載所需時，可以并入電網供電模塊中。為了能安全可靠的并入電網，需要實現逆變后的電壓和電網電壓的頻率、相位、幅值一致。本實用新型通過電壓幅值與過零檢測相位電路來精確的采集電網交流電壓的過零點(zero_crossing)、幅值信號(AC_volt)，并傳送給微型處理器系統，微型處理器系統采用過零檢測相位、數字鎖相環算法，使得高壓DA全橋變換器輸出電壓與電網電壓同頻同相。若同頻同相同幅值，微型處理器系統產生一信號通過給高壓控制系統，允許高壓DA全橋變換器的繼電氣開關閉合并入電網。

所述高壓控制系統還包括一光電隔離模塊，所述電壓幅值與過零檢測相位電路通過所述光電隔離模塊連接所述微型處理器系統，所述微型處理器系統通過所述光電隔離模塊還連接所述高壓驅動電路。本實用新型通過光電隔離模塊將電壓幅值與過零檢測相位電路傳送的高壓信號轉換為低壓信號，傳送給微型處理器系統。本實用新型在低壓與高壓的信號傳送之間設置光電隔離模塊后，實現的電氣隔離、保護低壓端器件的目的。并且還具有抗干擾能力強、工作穩定、無觸點、使用壽命長、傳輸效率高等顯著優點。