[實用新型]太陽能光伏并網系統

有效

• 申請號: 201320336827.0
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN203278266U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 潘建
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/537
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

技術領域

本實用新型涉及電力新能源領域，具體涉及太陽能光伏并網系統。

背景技術

太陽能光伏并網逆變器是將太陽能光伏陣列發出的直流電通過電力電子器件轉換成交流電的裝置，是太陽能光伏并網發電系統的重要組成部分。在當今太陽能光伏發電領域，研究的重點和難點就是太陽能光伏逆變器的控制問題。

作為太陽能光伏發電系統的重要組成部分，太陽能光伏逆變器要解決兩個方面的控制問題：第一個是太陽能電池輸出最大功率問題，即最大功率點跟蹤（MPPT）問題。太陽能電池輸出的電壓電流特性曲線如圖1所示，太陽能電池的輸出功率呈曲線變化規律，為了讓太陽能電池的輸出功率處在最大功率點，這就要求我們通過逆變器去控制太陽能電池的輸出電壓和輸出電流，以實現最大功率點跟蹤；第二個是太陽能發電的并網問題，即逆變器輸出電流和電網電壓的鎖相問題，太陽能并網發電系統要實現最終的并網發電，必須要實現逆變器輸出電流和電網電壓同步，必須要實現太陽能電池輸出電流和電網電壓的同頻同相。

現有技術以DSP數字信號處理器控制并網逆變器的驅動電路，并分別通過MPPT控制器和鎖相環電路解決上述兩個問題，是多級式并網系統，所用硬件較多，結構復雜，故障率較高而且成本較高。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種太陽能光伏并網系統，可以解決現有技術采用多級式并網系統實現太陽能電池輸出的最大功率點跟蹤，以及實現太陽能電池輸出電流和電網電壓的同頻同相，導致太陽能光伏并網系統結構復雜、故障率和成本較高的問題。

本實用新型通過以下技術方案實現：

太陽能光伏并網系統，包括通過并網逆變器連接電網的太陽能電池，所述并網逆變器的驅動電路連接于DSP數字信號處理器，所述并網逆變器的直流側和交流側分別設有直流側電壓電流采樣模塊和交流側電壓電流采樣模塊，所述直流側電壓電流采樣模塊和交流側電壓電流采樣模塊的輸出端分別連接至DSP數字信號處理器的輸出端，所述DSP數字信號處理器采用MPPT最大功率點跟蹤算法通過并網逆變器控制太陽能電池的輸出電壓、電流，并采用數字鎖相環算法控制并網逆變器的輸出電流與電網電壓同頻同相。

本實用新型的進一步改進方案是，所述太陽能電池輸出端通過直流側EMC濾波器連接并網逆變器，所述直流側電壓電流采樣模塊連接于太陽能電池輸出端和直流側EMC濾波器輸入端之間。

本實用新型的進一步改進方案是，所述直流側電壓電流采樣模塊包括并聯于太陽能電池兩極之間的電壓采樣模塊，以及串聯于太陽能電池負極的直流電流霍爾元件。

本實用新型的進一步改進方案是，所述并網逆變器的輸出端依次通過變壓器和交流側EMC濾波器連接電網，所述交流側電壓電流采樣模塊包括串聯于并網逆變器的輸出端和變壓器之間的逆變電流霍爾元件、并聯于變壓器輸入兩極之間的逆變電壓互感器、并聯于交流側EMC濾波器輸入兩極之間的電網電壓互感器。

本實用新型的進一步改進方案是，所述太陽能電池的兩極分別連接有壓敏電阻ZR1、壓敏電阻ZR2，所述壓敏電阻ZR1和壓敏電阻ZR2的另一端并聯后經電阻R1接地。

本實用新型的進一步改進方案是，所述電網的兩極分別連接有壓敏電阻ZR3、壓敏電阻ZR4，所述壓敏電阻ZR3和壓敏電阻ZR4的另一端并聯后經電阻R2接地。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：

通過對DSP數字信號處理器編程實現太陽能電池輸出功率的最大功率點跟蹤，以及太陽能電池輸出電流和電網電壓的同頻同相，是一種單級式太陽能光伏并網系統結構，系統結構簡單，所用硬件數量減少，降低了系統的故障率，同時節約了成本。

附圖說明

圖1為太陽能光伏陣列輸出的電壓電流特性曲線。

圖2為本實用新型的結構框圖。

圖3為本實用新型的電氣原理圖。

具體實施方式