[实用新型]一种智能型多功能光伏并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能型多功能光伏并网逆变器，属电气工程领域。

背景技术

随着经济和社会的发展,能源消耗越来越大,环境污染和电力需求的迅速增长使得人们越来越重视可再生能源的发展。太阳能以其不竭性和环保优势已成为当今国内外最具发展前景的新能源之一。光伏并网发电就是将光伏发电系统直接与电网相连，省掉了体积庞大、价格昂贵、不容易维护的蓄电池。而并网逆变器作为光伏并网发电系统的关键设备之一，其性能对提高光伏发电效率，降低成本具有重要的意义。

光伏发电技术在国外已得到深入研究和推广,我国在技术上也已基本成熟。我国光伏并网系统的装机容量巨大，每年都以较快的速度发展，但受环境制约导致多数存在逆变器容量利用率不高的情况，造成了巨大的浪费。另一方面谐波治理的要求日益迫切，无源滤波技术存在很大的局限性，有源电力滤波器具有良好的性能，但是成本较高，推广应用受到了限制。常规的光伏并网发电装置并没有考虑负载产生的谐波会对供电电压和波形产生较大影响，进而对电网和发电装置产生一定的影响，而采用专门的有源滤波设备,其补偿特性和效果良好，但却会增加额外投资。因此发明一种具有光伏并网发电和有源电力滤波功能的智能型多功能光伏并网逆变器对于新能源发电的应用具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型提出一种智能型多功能光伏并网逆变器，该装置利用有源电力滤波器与并网逆变器在结构和原理上的共同性，可以同时进行光伏发电和谐波治理。这对处理器的快速性和准确性提出很高要求，本实用新型应用的TMS320LF2812DSP具有高速信号处理结构特点，可以快速、准确、方便地实现复杂的控制方法，提高了逆变系统的稳定性和控制精度。同时为了避免输出基波有功电流与用于谐波抑制的谐波电流相叠加对采样电路的采样精度产生影响，本实用新型的采样电路采用了滞回比较器。 

本实用新型的技术内容为：一种智能型多功能光伏并网逆变器，中间直流电压采样电路、电网电压采样电路、电网电流采样电路、逆变器输出电压采样电路、逆变器输出电流采样电路的信号输出端均与微处理器相接，微处理器的PWM信号输出端与逆变器的IGBT门极相接。所述的微处理器为DSP，具体型号为TMS320LF2812。

本实用新型的进一步技术内容为：所述采样电路包括幅值采样模块和频率采样模块，频率采样模块采用滞回比较器实现。

有益效果：

本实用新型所采用的TMS320LF2812DSP稳定性、可靠性高并且处理能力强，能够快速稳定地运算一体化控制的复杂运算指令，省去了不必要的外围电路，使系统的结构简单化。滞回比较器的应用使得采样电路不受大电流的干扰，保证了采样结果的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的系统控制框图；

标号说明：1-光伏电池阵列，2-逆变主电路，3-低通滤波器，4-电网。

图3为本实用新型的采样电路图。

具体实施方式

以下将结合图和具体实施过程对本实用新型作进一步详细说明：

参见图1，一种智能型多功能光伏并网逆变器，中间直流电压采样电路、电网电压电流采样电路、逆变器输出电压电流采样电路的信号输出端均与微处理器相接，微处理器的PWM信号输出端与逆变器主电路的IGBT门极相接。通过脉冲信号控制IGBT的通断来使输出电流含有与电网电压同频同相的成分，以及与电网谐波电流同幅反相的成分，能同时实现光伏并网发电和有源电力滤波智能协调控制。所述的微处理器为DSP。DSP 具体型号为TMS320LF2812。

参见图2，光伏电池板输出的直流通过DC/DC升压使其达到符合要求的电压，然后经过DC/AC逆变成交流电压。通过电网和输出采样，进行基波和谐波分析，通过控制其输出电流，则可同时实现光伏并网发电和谐波治理智能协调控制的目的。整个系统的控制由DSP芯片协调完成。

参见图3,采样电路的工作过程为：首先由霍尔传感器将220V（5A）左右的大电压（电流）转换成11V（调节电位器可以调节此电压的大小）的小电压信号，把此信号分为两路，上路是幅值采样电路，通过LM324N运放芯片作为电压跟随器，然后信号经过3.3V的限幅电路后输送到DSP的AD模块；下路是频率采样电路，信号经过滞回比较电路和MM74HC14N斯密特触发芯片，输送到DSP的CAP模块中。其中滞回比较器采用LM324N运放芯片。