[发明专利]光伏发电单相并网逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电装置，尤其涉及一种光伏发电单相并网逆变器，属于光伏发电设备技术领域。

背景技术

目前，传统的石化能源消费方式与经济发展、环境保护的矛盾越来越突出。人们逐步认识到人类必须走可持续发展道路，大力开发和利用可再生能源。在可再生能源的家族中，资源量最大、分布最普遍的是太阳能。光伏发电技术就是利用太阳能电池有效吸收太阳光能，并使之转化为电能。并网逆变器是光伏发电并网系统中的关键环节和重要设备，现有的并网逆变器采用SPWM(Sinusoidal PWM)法进行脉宽调制，以输出波形尽量接近正弦波为目的,从而忽视了直流电压的利用率, 其直流电压利用率仅为85%。因此，设计一种新型的光伏发电并网逆变器，提高直流电压利用率具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏发电单相并网逆变器，与太阳能电池配合使用，输出电压稳定，纯净的电源波，解决现有技术直流电压利用率低的技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

光伏发电单相并网逆变器，包括逆变电路1、滤波电路2、DSP主控单元3、信号检测单元4、保护电路5、工频隔离变压器6、逆变驱动电路7、辅助电源电路8、人机交互模块9、并机通信接口10，所述逆变电路1是单相全桥式的逆变电路结构，太阳能电池输入直流电到逆变电路1进行逆变，然后经滤波电路2滤波，再送至工频隔离变压器6隔离、升压，所述信号检测单元4采样太阳能电池输入的电压、电流和交流侧的并网电流、电网电压信号，通过DSP主控单元3处理，产生SVPWM控制信号，SVPWM控制信号经过逆变驱动电路7推动逆变电路1工作，所述保护电路5由DSP主控单元3控制，封锁逆变驱动电路7对并网逆变器形成保护，所述辅助电源电路8提供工作电源,所述人机交互模块9与DSP主控单元3相连，用于控制键盘、显示器，所述并机通信接口10与DSP主控单元3相连，用于多个并网逆变器之间的并机通讯。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述光伏发电单相并网逆变器，其中DSP主控单元3以TMS320LF2407为控制芯片，信号检测单元4采样的电网电压、并网电流、太阳能电池电压、太阳能电池电流分别输入到TMS320LF2407芯片的4路AD采样通道中，电网电压和并网电压的过零点信号输入TMS320LF2407芯片的CAP1、CAP2以捕获电网电压和并网电压相位，实现并网锁相，所述人机交互模块9接于TMS320LF2407芯片的SCI通讯接口，并机通信接口10接于CAN总线通信模块，TMS320LF2407芯片输出4路带死区控制的SVPWM信号至逆变驱动电路7，保护电路5接于TMS320LF2407芯片的PDPINTA引脚。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation空间矢量脉宽调制)高效调制技术的数字化光伏发电单相并网逆变器，与太阳能电池配合使用，输出电压稳定，纯净的电源波，太阳能电池直流电压效率达到95%以上，发电功率因数高于0.95，能实现并网和独立运行的自动（或手动）平滑切换。

附图说明

图1是单相光伏并网逆变器的系统结构图；

图2是单相并网逆变主电路拓扑结构图；

图3是控制系统硬件框图；

图4是主控单元电路工作电源电路图；

图5是交流电压采样以及频率相位捕获图；

图6是太阳能电池电压检测电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。