[发明专利]一种简易的并网发电逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种简易的并网发电逆变器，尤其适用于光伏或风能并网逆变用。

背景技术

太阳能和风能的大规模应用将是21世纪人类社会进步的重要标志，而光伏(风能)并网发电系统是光伏(风能)系统的发展趋势。光伏(风能)并网发电系统的最大优点是不用蓄电池储能，因而节省了投资，系统简化且易于维护。

但目前，一般普遍采用的光伏(风能)并网逆变器的结构如图1所示，光伏(风能)并网逆变器主要由二部分组成：前级DC-DC变换器和后级DC-AC逆变器，这2部分通过DClink相连接，DClink的电压为400V左右(市电为220V系统时)，在该系统中，DC-AC逆变器将电能转换成220V/50Hz的正弦交流电。系统保证并网逆变器输出的正弦电流与电网的相电压同频和同相。同时，传统的光伏并网系统为解决孤岛效应问题，需要采用反孤岛效应控制方法。因此控制电路的核心芯片一般采用DSP，存在控制系统和算法复杂、保护性能差的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于光伏、风能并网系统逆变用的简易的并网发电逆变器，目的在于使逆变器简单可靠。

本发明所采用的技术方案是：简易的并网发电逆变器，其特征在于：该逆变器由DC/AC高频逆变变换主电路、电压电流采样电路、PFC控制电路和隔离驱动电路组成；由光伏或风能变换成的直流电压DC作为逆变输入母线电压，经DC/AC高频逆变变换主电路逆变变换，输出跟踪电网电压的正弦波电流；在DC/AC高频逆变变换主电路的输出端连接有电压电流采样电路，该电路输出的电流和电网电压信号提供给PFC控制电路，由该电路型号为UC3854的PFC高功率因数整流控制芯片进行控制，使得网侧功率因数λ＝1；由PFC控制电路输出的PWM信号经隔离驱动电路接至DC/AC高频逆变变换主电路，作为半桥逆变之驱动管的驱动信号；

所述电压电流采样电路包括电网电压采样电路和电流采样电路，其中：

电网电压采样电路的一路经电阻R₁₃、R₁₄作为PFC高功率因数整流控制芯片U₃的电压跟踪基准，另一路经电阻R₁₁、R₁₂及比较器U_2B组成的电压过零检测电路，用于提供半桥逆变PWM信号的极性翻转信号；

电流采样电路的一路经电阻R₂₃接至PFC高功率因数整流控制芯片U₃的脚5作为电流采样反馈信号输入，另一路经电阻R₂₄输入至控制芯片U₃的脚2，作为自动限流输入信号，第三路经电阻R₂₅和电容C₄滤波，作为输出平均电流反馈信号，由电阻R₃接至由运算放大器U_1B、电阻R₆、电容C₂、C₃组成的输出电流PI调节电路，电阻R₁、R₂、电压基准管Q₆及可调电阻VR₁组成电流信号给定电路，经所述PI调节电路，再经由电阻R₇、R₈、R₉和运算放大器U_1A组成的反相电路输出至电阻R₁₀，接至PFC高功率因数整流控制芯片U₃的信号输入脚11，作为芯片U₃的乘法器输入控制信号以控制内部基准信号的幅度。

所述DC/AC高频逆变变换主电路由半桥逆变输入滤波电容C₂₀、C₂₁，驱动管Q₁、Q₂和电感L₁组成，该电路的输入端接由光伏或风能变换成的直流电压+Vbus、-Vbus作为逆变输入母线电压，经驱动管Q₁、Q₂逆变变换，由电感L₁滤波后输出正弦交流电流。

所述PFC控制电路由PFC高功率因数整流控制芯片U₃及其外围电路组成，在电压电流采样电路输入信号的作用下，通过控制芯片U₃的脚16输出隔离驱动电路所需的PWM信号。