[實用新型]一種基于Z源網絡的光伏逆變控制裝置

有效

• 申請號: 201320192626.8
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN203278267U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 陸地;王建信;許巖;楊前;趙南南
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40;G05B19/042
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

技術領域

本實用新型屬于光伏逆變發電領域，尤其涉及一種基于Z源網絡的光伏逆變控制裝置。

背景技術

進入21世紀以來，隨著世界人口的持續增加、經濟的高速發展，世界能源需求總量越來越大。傳統能源的利用是造成大氣環境污染與生態環境惡化的主要原因之一。發展清潔能源是解決目前困境的唯一出路，因此，許多國家把開發利用太陽能作為重大科技規劃，積極扶持太陽能產業的發展，太陽能光伏發電取得了很好的成果，但是，目前太陽能光伏發電存在兩個問題：第一，電池陣列電功率產生效率很低（通常小于17%，特別是在低的照射強度下），太陽能電池的伏安特性是非線性的且隨著照射強度和環境溫度變化，因此，其最大功率點的位置不能準確確定；第二，光伏電池陣列輸出電壓小必須經過直流升壓控裝置后，再對其進行逆變，這個過程中控制復雜，使得逆變后有時不能很好地達到要求，即不能變換出和電網電量保持同步，在相位、頻率上嚴格一致的電壓。因此，研究一種光伏逆變控制裝置具有十分重要的意義。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于Z源網絡的光伏逆變控制系統裝置，該裝置應用電壓電流雙閉環反饋控制的直流升壓控制和DC/AC逆變控制來實現光伏逆變，不僅提高了在傳統光伏逆變中光伏電池板效率，還有效改善升了逆變過程中產生諧波畸變和失真度，本實用新型使系統可靠、穩定、高效的運行，輸出滿足負載相位頻率的電壓。

一種基于Z源網絡的光伏逆變控制裝置，包括光伏電池陣列、Z源網絡、逆變器和控制電路；其中，所述光伏電池陣列的輸出端連接Z源網絡和控制電路，所述Z源網絡的輸出端連接逆變器，所述逆變器的輸出端連接電網和控制電路，所述控制電路的輸出端接入逆變器。

進一步的，上述的基于Z源網絡的光伏逆變控制裝置，具體包括光伏電池陣列、電池輸出電流檢測模塊、電池輸出電壓檢測模塊、Z源網絡、逆變器、逆變a相電流檢測模塊、逆變b相電流檢測模塊、a相電網電壓檢測模塊、b相電網電壓檢測模塊、第一A/D轉換器、第二A/D轉換器、DSP控制器和第三A/D轉換器；

其中，所述光伏陣列電池的輸出直流電壓端連分別連接電池輸出電流檢測模塊、電池輸出電壓檢測模塊和Z源網絡；Z源網絡的輸出端接逆變器；逆變器輸出的交流電分為三路，其中，該三路分別通過電感La、Lb、Lc和電容Cs并聯入電網；逆變a相電流檢測模塊和a相電網電壓檢測模塊設置在第一路上；逆變b相電流檢測模塊和b相電網電壓檢測模塊設置在第二路上；所述逆變a相電流檢測模塊、逆變b相電流檢測模塊的輸出端經第二A/D轉換器轉換后反饋到DSP控制器；a相電網電壓檢測模塊、b相電網電壓檢測模塊的輸出端經第一A/D轉換器轉換后反饋到DSP控制器；光伏陣列電池的電池輸出電流檢測模塊與電池輸出電壓檢測模塊的輸出端經第三A/D轉換器轉換后反饋到DSP控制器；DSP控制器的輸出端接入逆變器；DSP控制器驅動控制逆變器完成電流的逆變。

所述電池輸出電流檢測模塊、逆變a相電流檢測模塊、逆變b相電流檢測模塊均采用茶花電子CS020LX型號的霍爾電流傳感器。所述電池輸出電壓檢測模塊、a相電網電壓檢測模塊、b相電網電壓檢測模塊均采用兵字TVSl908-01型號電壓互感器；所述Z源網絡由電容C₁、電容C₂、電感L₁和電感L₂組成；所述逆變器采用型號為SY-MGI-800W；所述DSP控制器采用TI公司生產的TMS320C28x系列中的TMS320F2812芯片。

附圖說明

圖1為本實用新型光伏控制系統的簡圖。

圖2為本實用新型的Z源網絡的光伏逆變控制裝置原理圖。

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步解釋說明。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的基于Z源網絡的光伏逆變控制裝置，包括光伏電池陣列、Z源網絡、逆變器（INV）和控制電路DSP；其中，所述光伏電池陣列的輸出端連接Z源網絡和控制電路DSP，Z源網絡的輸出端連接逆變器INV，而逆變器的輸出端連接電網AC?GRID和控制電路DSP，所述控制電路DSP的輸出端接入逆變器。

如圖2所示，遵從本實用新型的方案，本實施例的基于Z源網絡的光伏逆變控制裝置，具體包括光伏電池陣列1、電池輸出電流檢測模塊2、電池輸出電壓檢測模塊3、Z源網絡4、逆變器5、逆變a相電流檢測模塊6、逆變b相電流檢測模塊7、a相電網電壓檢測模塊8、b相電網電壓檢測模塊9、第一A/D轉換器10、第二A/D轉換器11、DSP控制器12和第三A/D轉換器13。其中：