[發明專利]一種光伏并網逆變器

在審

• 申請號: 201610632557.6
• 申請日: 2016-08-04
• 公開（公告）號: CN107689742A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 朱海東
• 申請（專利權）人: 蘇州邁力電器有限公司
• 主分類號: H02M7/64
• 分類號: H02M7/64
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙)11411
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本發明屬于光伏電力系統技術領域，涉及一種一種光伏并網逆變器。

背景技術

逆變器與市電并聯運行的輸出控制可分為電壓控制和電流控制。市電系統可視為容量無窮大的定值交流電壓源,如果太陽能發電并網逆變器的輸出采用電壓控制,則實際上就是一個電壓源與電壓源并聯運行的系統,這種情況下要保證系統的穩定運行,就必須采用鎖相控制技術以實現與市電同步。在穩定運行的基礎上,可通過調整逆變器輸出電壓的大小及相移以控制系統的有功輸出和無功輸出。但由于鎖相回路的響應較慢、逆變器輸出電壓值不易精確控制、可能出現環流等問題,如果不采取特殊措施,一般來說同樣功率等級的電壓源并聯運行方式不易獲得優異性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種光伏并網逆變器，對所采用的電路拓撲工作原理進行分析,并在此基礎上設計出可行控制電路方案。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種光伏并網逆變器，包括逆變橋、工頻變壓器、濾波器以及斷路器，所述逆變橋采用三相全橋逆變電路，太陽能電池板發出的直流電經濾波器與所述逆變橋相連，所述逆變橋與工頻變壓器之間通過電抗器相連，所述工頻變壓器輸出電流依次經濾波器、接觸器和斷路器與市售電網相連；所述斷路器與市售電網之間還并聯一個交流防雷裝置，所述交流防雷裝置與大地相連，所述逆變橋電流中設有控制單元，所述控制單元包含模塊驅動電路、數字采樣檢測電路、同步信號產生檢測電路以及保護電路，所述控制單元處理器采用DSP56F803芯片控制連接各模塊電路的運轉。

前述的一種光伏并網逆變器，所述數字采樣檢測電路包括電流采樣支路和電壓采樣支路，所述電流采樣支路使用型號為CT13-20/5的電流互感器將交流側電流經過調理電路送入所述控制單元AD通道；所述電壓采樣支路使用型號為PT03C-2/2電壓互感器將電網線電壓信號經過采樣電阻R10得到UBC電壓,再經過調理電路送入AD口的采樣通道。

前述的一種光伏并網逆變器，所述模塊驅動電路采用HCPL3120構成IGBT驅動器，在所述驅動電路的輸出端并聯有穩壓二極管。

前述的一種光伏并網逆變器，所述工頻變壓器變比大于1.5。

進一步的，前述的一種光伏并網逆變器，所述濾波器為LC濾波器。

本發明的有益效果是：

本發明實現了全數字化的光伏逆變控制，通過DSP56F803直接產生PWM和SPWM信號，先進的MPPT算法，效率>99％，通過軟件實現最大功率點跟蹤及孤島效應檢測處理，使光伏逆變器具有更好的一致性；高轉換效率，低溫升，長壽命設計，由于采用工頻高效變壓器隔離，適用于晶體和薄膜組件，同時采用模塊化設計，方便安裝與維護。

附圖說明

圖1為本發明電路框圖。

圖2為本發明控制單元框圖。

圖3為本發明控制單元處理器電路圖。

圖4為本發明電壓、電流進行采樣電路圖。

圖5為本發明驅動電路電路圖。

圖6為本發明保護電路的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，包括逆變橋、工頻變壓器、LC濾波器以及斷路器，太陽能電池板發出的直流電經濾波器與所述逆變橋相連，逆變橋與工頻變壓器之間通過電抗器相連，工頻變壓器輸出電流依次經濾波器、接觸器和斷路器與市售電網相連；斷路器與市售電網之間還并聯一個交流防雷裝置，交流防雷裝置與大地相連。在逆變橋電流中設有控制單元，控制單元包含模塊驅動電路、數字采樣檢測電路、同步信號產生檢測電路以及保護電路，控制單元處理器采用DSP56F803芯片控制連接各模塊電路的運轉；模塊驅動電路采用HCPL3120構成IGBT驅動器，驅動電路輸出端并聯穩壓二極管使得開關管的開通驅動信號穩定在+18V左右。電路中與地相連的5V穩壓管是為了在開關管關斷的時候提供-5V的反壓,使開關器件快速關斷。