[实用新型]一种基于住宅家用的光伏并网逆变发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，具体涉及一种光伏发电系统。

背景技术

随着日本地震核泄漏事故发生，化石能源的逐步消耗以及化石能源的开发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题，开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，具有储量大、利用经济、清洁环保等优点。太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池板的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。因而太阳能光伏发电系统的研究与应用成为当前较为重要的能源开发方向。根据不同场合的需要，太阳能光伏发电系统一般分为独立供电的光伏发电系统、并网光伏发电系统、混合型光伏发电系统三种。

并网光伏发电系统工作原理是将太阳能电池板产生的直流电能转化为和电网电压同频、同相、同幅值的交流电能，当主电网断电时，系统自动停止向电网供电。当有日光照射、光伏系统所产生的交流电能超过负载所需时，多余的部分送往电网；夜间当负载所需电能超过光伏系统产生的交流电能时，电网向负载补充电能。

目前，我国的光伏发电技术局限于独立运用的场合，并网逆变技术落后，其中的一些核心并网逆变器主要依赖国外的进口，因而并网光伏系统的成本很高，严重制约了并网型光伏发电系统的发展和推广。研发一套控制性能性安全可靠，又能提高控制效率和能源利用率的太阳能光伏并网逆变系统十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于住宅家用的光伏并网逆变发电系统，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种基于住宅家用的光伏并网逆变发电系统，包括一太阳能电池板、一升压模块、一控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一低压控制系统、一高压控制系统；

所述低压控制系统包括一低压DA全桥变换器、一微型处理器系统，所述微型处理器系统通过一低压驱动电路连接所述低压DA全桥变换器的控制端；

所述高压控制系统包括一AD桥式整流滤波模块、一与所述AD桥式整流滤波模块连接的高压DA全桥变换器，所述微型处理器系统通过一高压驱动电路分别连接所述AD桥式整流滤波模块和所述高压DA全桥变换器的控制端，所述高压DA全桥变换器的电流输出端连接一交流负载；

所述低压DA全桥变换器的电流输出端通过所述升压模块连接所述AD桥式整流滤波模块的电流输入端。

由于在并网逆变器电气测量和控制中，如果模拟量与数字量之间没有电气隔离，高电压、强电流就很容易串入低压器件，并将其烧毁。因而在本实用新型中，将高压控制系统与低压控制系统隔离分开而来，两者之间通过升压模块连接，保护了低压端器件免受烧毁的危险。

还包括一电网信号采集系统，所述电网信号采集系统包括一电网供电模块、一用于采集电网的电压幅值和过零点的电压幅值与过零检测相位电路，所述高压DA全桥变换器的电流输出端还连接所述电网供电模块的电流输入端，所述电压幅值与过零检测相位电路的信号输出端连接所述微型处理器系统。在太阳能电池板所产生的交流电能超过负载所需时，可以并入电网供电模块中。为了能安全可靠的并入电网，需要实现逆变后的电压和电网电压的频率、相位、幅值一致。本实用新型通过电压幅值与过零检测相位电路来精确的采集电网交流电压的过零点(zero_crossing)、幅值信号(AC_volt)，并传送给微型处理器系统，微型处理器系统采用过零检测相位、数字锁相环算法，使得高压DA全桥变换器输出电压与电网电压同频同相。若同频同相同幅值，微型处理器系统产生一信号通过给高压控制系统，允许高压DA全桥变换器的继电气开关闭合并入电网。

所述高压控制系统还包括一光电隔离模块，所述电压幅值与过零检测相位电路通过所述光电隔离模块连接所述微型处理器系统，所述微型处理器系统通过所述光电隔离模块还连接所述高压驱动电路。本实用新型通过光电隔离模块将电压幅值与过零检测相位电路传送的高压信号转换为低压信号，传送给微型处理器系统。本实用新型在低压与高压的信号传送之间设置光电隔离模块后，实现的电气隔离、保护低压端器件的目的。并且还具有抗干扰能力强、工作稳定、无触点、使用寿命长、传输效率高等显著优点。