[发明专利]一种并网风光互补控制逆变装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体说就是一种并网风光互补控制逆变装置。

(二)背景技术

传统的并网式风光互补控制器存在如下问题：(1)太阳能电池板大多采用固定式的供电方式，太阳电池板不能实时跟踪太阳光的入射角度，太阳能的利用率较低；(2)太阳能电池板也有少量采用太阳能轨迹跟踪方式，即根据太阳的运行轨迹方程计算出一年中每天太阳的运行轨迹。该方法的缺点是在运行中控制系统和电机存在累计误差、传动系统的机械形变，因此跟踪效果不够理想。(3)并网回馈方式大多以电网电压作为回馈电流的给定，电网电压的饱和、畸变会造成回馈电流中包含大量的谐波成份，造成电网污染。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种并网风光互补控制逆变装置。

本发明的目的是这样实现的：它是由蓄电池充电单元、DC-DC升压稳压单元、并网逆变单元和蓄电池组成的，蓄电池充电单元连接DC-DC升压稳压单元，DC-DC升压稳压单元连接并网逆变单元和蓄电池。本发明还有以下技术特征：

(1)所述的蓄电池充电单元包括风力发电单元、太阳能发电单元和卸荷电路，风力发电单元连接太阳能发电单元，太阳能发电单元连接卸荷电路。

(2)所述的风力发电单元包括风力机、永磁同步发电机和整流电路，风力机连接永磁同步发电机，永磁同步发电机连接整流电路。

(3)所述的太阳能发电单元包括光电检测单元、双轴电机驱动单元、俯仰调整步进电机、水平调整步进电机和太阳能电池板，光电检测单元连接双轴电机驱动单元，双轴电机驱动单元分别连接俯仰调整步进电机和水平调整步进电机，俯仰调整步进电机和水平调整步进电机分别连接太阳能电池板。

(4)所述的DC-DC升压稳压单元包括升压电路、第一驱动电路、第一采样电路和第一数字信号处理电路，升压电路连接第一驱动电路和第一采样电路，第一驱动电路和第一采样电路分别连接第一数字信号处理电路。

(5)所述的并网逆变单元包括三相逆变器、电抗器、第二采样电路、第二驱动电路、SG电路、低通滤波电路、过零比较器、三相同步变压器和第二数字信号处理器，三相逆变器连接电抗器和第二驱动电路，第二驱动电路连接SG电路，SG电路连接低通滤波电路和电抗器，过零比较器连接三相同步变压器和第二数字信号处理器，第二数字信号处理器连接第二采样电路和低通滤波电路。

本发明一种并网风光互补控制逆变装置，利用太阳能和风能互补，使发电时间变长，提高向电网注入的电流的连续性，有效的提高太阳能和风能利用效率；采用太阳能电池板自动跟踪系统，时刻校正太阳能电池板的水平角度和俯仰角度，使太阳能发电系统的发电效率达到了最高；本发明采用PWM无级卸荷，在正常卸荷情况下，可以保证蓄电池电压在浮充电压附近，只是把多余的电能释放到卸荷上，而且保证了最佳蓄电池充电特性，使得电能得到充分利用，确保蓄电池寿命；逆变器的电流闭环采用模拟器件实现，提高系统的响应速度，保证逆变电流对电网电压的跟踪特性，提高功率因数。

(四)附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的太阳能单元结构框图；

图3为本发明的光检测传感器的安装图；

图4为本发明的太阳能跟踪单元主程序流程图；

图5为本发明的光电检测调整子程序流程图；

图6为本发明的太阳能跟踪单元CAP1中断子程序流程图；

图7为本发明的太阳能跟踪单元定时器1下溢中断子程序流程图；

图8为本发明的频率为800Hz时两相正弦阶梯波相电流给定波形图；

图9本发明的频率为800Hz时给定电流(A)与反馈电流(B)波形图；

图10本发明的频率为800Hz时两相反馈电流波形图；

图11为本发明的PWM无级卸荷电路原理图；

图12为本发明的DC-DC升压稳压单元电路原理图；

图13本发明的DC-DC升压稳压单元主电路原理图；

图14为本发明的自举驱动电路原理图；

图15为本发明的DC-DC升压稳压单元输出电压采样电路图；

图16为本发明的DC-DC升压稳压单元程序流程图；

图17为本发明的DC-DC升压稳压单元输出电压AD采样中断服务子程序；

图18为本发明的DC-DC升压稳压单元PI子程序；

图19为本发明的并网逆变电路图；

图20为本发明的并网逆变主电路图；

图21为发明的蓄电池电压采样电路；

图22为本发明的并网同步信号获取电路；