CN204992619U - 一种多功能光伏并网逆变装置 - Google Patents
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Abstract
一种多功能光伏并网逆变装置，属于光伏并网逆变装置。并网逆变装置，光伏阵列与防反流二极管串联后与电容器相并联构成动力电源，动力电源与四桥臂逆变器的电源输入端连接，四桥臂逆变器的输出端连接有LCL型滤波器，LCL型滤波器与负载连接，在LCL型滤波器和负载之间有采样电路，采样电路与DSP控制器相连，DSP控制器与FPGA处理单元相连，FPGA处理单元与驱动模块相连，驱动模块的输出端与四桥臂逆变器的IGBT门极相连。该并网逆变器在晴天将太阳能尽可能转换为电能，一部分电能供给本地负载使用并滤除电网电流中的谐波分量，另一部分电能用于并网发电；实现了一机多用，提高了效率，具有很大的实用性和经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏并网逆变装置，特别是一种多功能光伏并网逆变装置。
背景技术
世界化石能源逐渐枯竭及其带来的环境污染等问题促使我们大力发展新能源，太阳能作为最具战略意义、可长期持续利用的理想清洁可再生能源，具有巨大的优越性。太阳能是取之不尽、用之不竭的，据保守估计，太阳至少存在600亿年；太阳能能量巨大，每秒钟辐射到地面的能量高达8×105kW，相当于500万吨煤燃烧所放出的热量，如果把地球表面接收到的太阳能的0.1％转化为电能，每年发电量可达5.6×1012kWh，相当于目前世界能耗的40倍；同时太阳能还具有清洁无污染的优点。
光伏发电是规模化、集成化利用太阳能的主要方式，但是光伏并网发电技术存在设备利用率低的问题，由于天气阴晴变化和昼夜交替，阴雨天和夜间光伏发电装置要停机，这种间歇性导致并网逆变器容量的利用率低，造成了巨大的浪费，提高了发电成本。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种多功能光伏并网逆变装置，有效提高逆变器的利用率。
为实现本实用新型的目的，技术方案为：多功能光伏并网逆变器装置，包括光伏阵列、防反流二极管、电容器、四桥臂逆变器、LCL型滤波器、采样电路、DSP控制器、FPGA处理单元和驱动模块；光伏阵列与防反流二极管串联后与电容器相并联构成动力电源，动力电源与四桥臂逆变器的电源输入端连接，四桥臂逆变器的输出端连接有LCL型滤波器，LCL型滤波器与负载连接，在LCL型滤波器和负载之间有采样电路，采样电路与DSP控制器相连，DSP控制器与FPGA处理单元相连，FPGA处理单元与驱动模块相连，驱动模块的输出端与四桥臂逆变器的IGBT门极相连。
本实用新型的有益效果是：在晴天对太阳能进行最大功率跟踪，将光伏能量尽可能转换为电能，一部分电能供给本地负载使用并滤除电网电流中的谐波分量，另一部分电能用于并网发电；在阴雨天和夜间只用作有源滤波器，补偿谐波和无功，改善电能质量。这样使逆变器同时具备光伏并网发电和有源电力滤波功能，实现了一机多用，提高了效率，并且可以引出三个单相电，具有很大的实用性和经济性。
附图说明：
图1为本实用新型一种多功能光伏并网逆变装置的原理图。
图2为本实用新型一种多功能光伏并网逆变装置的结构图。
图3为本实用新型一种多功能光伏并网逆变装置的控制模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例1：多功能光伏并网逆变器装置，包括光伏阵列、防反流二极管、电容器、四桥臂逆变器、LCL型滤波器、采样电路、DSP控制器、FPGA处理单元和驱动模块；光伏阵列与防反流二极管串联后与电容器相并联构成动力电源，动力电源与四桥臂逆变器的电源输入端连接，四桥臂逆变器的输出端连接有LCL型滤波器，LCL型滤波器与负载连接，在LCL型滤波器和负载之间有采样电路，采样电路与DSP控制器相连，DSP控制器与FPGA处理单元相连，FPGA处理单元与驱动模块相连，驱动模块的输出端与四桥臂逆变器的IGBT门极相连。
所述采样电路包括电压电流传感器、滤波电路、加法电路和AD转换芯片，芯片型号为AD5725。
所述DSP控制器型号为TMS320F28335，进行算法控制。
所述并网逆变器采用四桥臂式拓扑结构，包含8个IGBT，所述并网逆变器同时具备光伏并网发电和有源电力滤波、无功补偿的功能。
所述FPGA处理器型号为XC3S500E，进行时序控制。
所述驱动模块有两路输出，具有互锁功能。
图1中，通过电压采样电路、电流采样电路分别对直流侧电压、网侧电压、电流，负载侧电流进行采样。控制器对采样信号进行计算与控制，经MPPT得到的基准电压与直流侧电压相减经过PI调节器，PI输出和由电压传感器实时获取的三相电网电压经PLL得到的相位信息θ一起得到光伏并网电流指令值；同时通过电流传感器实时获取负载电流，进行谐波提取，得到的谐波补偿电流指令值和光伏并网电流指令值相加与逆变器输出电流相减后经过PI调节器得到电压指令值。FPGA对电压指令值进行处理得到驱动信号经过驱动模块放大后，控制四桥臂逆变器的IGBT开通与关断实现光伏并网与有源滤波功能，并且可以随时切换工作方式。
图3中，采样电路包括电压电流传感器、滤波电路、比例电路、AD转换电路。电压电流传感器对主电路中信号进行检测，经过滤波和比例缩小得到正负10V以内的电压信号，AD芯片对其进行模数转换得到数字信号。
Claims (1)
1.一种多功能光伏并网逆变装置，其特征是：多功能光伏并网逆变器装置，包括光伏阵列、防反流二极管、电容器、四桥臂逆变器、LCL型滤波器、采样电路、DSP控制器、FPGA处理单元和驱动模块;光伏阵列与防反流二极管串联后与电容器相并联构成动力电源，动力电源与四桥臂逆变器的电源输入端连接，四桥臂逆变器的输出端连接有LCL型滤波器，LCL型滤波器与负载连接，在LCL型滤波器和负载之间有采样电路，采样电路与DSP控制器相连，DSP控制器与FPGA处理单元相连，FPGA处理单元与驱动模块相连，驱动模块的输出端与四桥臂逆变器的IGBT门极相连。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106292634A (zh) * | 2016-08-27 | 2017-01-04 | 上海科梁信息工程股份有限公司 | 开关型功率放大装置及模拟变流控制方法 |
| CN109861274A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-06-07 | 陕西科技大学 | 一种具有apf功能的主辅并网逆变器并联运行系统及方法 |
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