光伏并网逆变器PWM控制器制造技术

本实用新型专利技术提供一种光伏并网逆变器PWM控制器。它是由模拟信号调理单元、数字信号处理单元、CANBUS接口电路、CPLD接口电路、直流母线过压检测单元、光纤接口和系统供电及电源检测电路组成的，模拟信号调理单元连接数字信号处理单元和直流母线过压检测单元，直流母线过压检测单元连接CPLD接口电路，CPLD接口电路连接光纤接口，数字信号处理单元分别连接CANBUS接口电路和CPLD接口电路。本实用新型专利技术利用CANBUS实现变流器主DSP与变流器PWM控制器之间的通讯，PWM控制器接受主DSP的控制命令，将自身状态上传给主DSP，实现了电源电压监测功能和直流母线电压监测功能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能发电技术，具体说就是一种光伏并网逆变器PWM控制器。 
技术介绍
光伏并网逆变器是太阳能发电系统的能量变换环节，它的主要作用是将太阳能电池板所输出的直流电换成符合电网要求的交流电再输入电网的设备，是并网型光伏系统能量转换与控制的核心。光伏并网逆变器其性能不仅是影响和决定整个光伏并网系统是否能够稳定、安全、可靠、高效地运行，同时也是影响整个系统使用寿命的主要因素。PWM控制器是光伏逆变器的核心部分，对变流器的稳定运行起着决定性作用。 
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光伏并网逆变器PWM控制器。 本技术的目的是这样实现的：它是由模拟信号调理单元、数字信号处理单元、CANBUS接口电路、CPLD接口电路、直流母线过压检测单元、光纤接口和系统供电及电源检测电路组成的，模拟信号调理单元连接数字信号处理单元和直流母线过压检测单元，直流母线过压检测单元连接CPLD接口电路，CPLD接口电路连接光纤接口，数字信号处理单元分别连接CANBUS接口电路和CPLD接口电路，系统供电及电源检测电路分别连接模拟信号调理单元、数字信号处理单元、CPLD接口电路、光纤接口。 本技术一种光伏并网逆变器PWM控制器，采用的TMS320F2812是一款32位定点数字信号处理器，既具有数字信号处理能力，由具有强大的事件管理能力和嵌入式控制能力，在PWM控制方面有着广泛的应用。采用电网电压定向的空间矢量PWM控制，实现电网侧变流器的四象限运行，采用前馈控制解耦策略，实现有功无功分别控制。本技术利用CANBUS实现变流器主DSP与变流器PWM控制器之间的通讯，PWM控制器可以接受主DSP的控制命令，同时将自身状态上传给主DSP，实现了电源电压监测功能和直流母线电压监测功能。 附图说明图1为本技术的PWM控制器原理框图； 图2为本技术的供电及电源检测电路图；图3为本技术的直流母线过压检测电路图；图4为本技术的模拟信号调理电路图；图5 为本技术的CAN接口电路图。具体实施方式下面结合附图举例对本技术作进一步说明。 实施例1：结合图1，本技术一种光伏并网逆变器PWM控制器，它是由模拟信号调理单元（1）、数字信号处理单元（2）、CANBUS接口电路（3）、CPLD接口电路（4）、直流母线过压检测单元（5）、光纤接口（6）和系统供电及电源检测电路（7）组成的，模拟信号调理单元（1）连接数字信号处理单元（2）和直流母线过压检测单元（5），直流母线过压检测单元（5）连接CPLD接口电路（4），CPLD接口电路（4）连接光纤接口（6），数字信号处理单元（2）分别连接CANBUS接口电路（3）和CPLD接口电路（4），系统供电及电源检测电路（7）分别连接模拟信号调理单元（1）、数字信号处理单元（2）、CPLD接口电路（4）、光纤接口（6）。 实施例2：结合图1-图5，本技术一种光伏并网逆变器PWM控制器，以TMS320F2812为核心DSP处理器，该处理器内部自带12位16路高速ADC，完全可以满足本控制器数据采集的需要。经传感器采集的模拟信号经信号调理电路送给处理器的AD采集部分，处理器通过事件管理器中的定时器中断触发AD采集，采集到的模拟量数据经过Q格式转换后被用于矢量控制运算。矢量控制运算后的结果是产生PWM波形，该波形经过CPLD部分处理后送给光纤接口部分，用于驱动IGBT。IGBT本身自带故障返回信号，如果上电后IGBT状态不正常或者运行过程中出现过流、过温故障，就会通过光纤返回一个错误信号，该信号经过CPLD接口部分后，送到DSP的功率保护中断管脚，该管脚检测到错误信号后自动封锁IGBT。TMS320F2812自带CAN2.0B总线，该总线的速率高达1Mbps，可以满足PWM控制去器与主DSP之间通讯的需要。为防止DSP程序跑飞后由于直流母线过压导致IGBT损坏，本技术设置了直流母线硬件过压检测电路，当直流母线电压达到硬件保护值后，该检测电路送出的信号经CPLD处理后自动封锁PWM信号。 如图2所示，因为TMS320F2812的内核和IO分别需要1.8V和3.3V两种电压，所以电源部分采用TPS70351电源芯片，该芯片有两路电源输入和两路电源输出，5V电源到达PWM控制器后，接到TPS70351的5V输入端，产生DSP和其他芯片所需要的3.3V电源。同时5V电源经过LDO降压后接到TPS70351的5V输入端，产生DSP所需要的1.8V电源。为了满足AD采集的需要，5V电源经另外一个LDO降压后产生的3.3V电源专门给DSP的AD采集部分供电。控制系统±5V电源检测电路，电路采用LM339作为电压比较器，输入端采用电阻分压与2V基准电压比较，此电路设定电压误差范围±10%。当电源超出误差范围，输出端为高电平（ERROR_P5_N5端为高），即电源报警信号。 如图3所示直流母线过压报警电路，设定好电路报警门限后电路采用LM339作为电压比较器，输入端采用电阻分压，AD4、AD15同为直流母线电压信号，AD4通道信号与1.5V基准电压比较，AD15通道信号与2V基准电压比较，两路信号经过与一个门逻辑电路最后输出，即当AD4、AD15两路测量结果同时过压时，整个报警电路输出高电平（2DCOV端为高），即直流母线过压报警信号。 如图4所示，交流信号经互感器采集和电阻取样后转换为-3V～+3V电压信号。该信号经第一级运放INA128电路转换为-3V～+3V电压信号，再经第二级运放INA157电路，INA157的1脚外加+1.5V基准，将输入电压的一半后偏置1.5V输出给TMS320F2812的ADC通道。直流信号经互感器采集和电阻取样后转换为0V～+3V电压信号，该信号经第一级运放INA128电路转换为0V～+3V电压信号直接送给TMS320F2812的ADC通道。1.5V基准电压由TMS320F2812输出的1V，2V电压经运放运算后得到。如图5所示TMS320F2812的CAN接口经CAN收发器PCA82C250转换后，变成差分的CAN信号。  本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏并网逆变器PWM控制器，它是由模拟信号调理单元（1）、数字信号处理单元（2）、CANBUS接口电路（3）、CPLD接口电路（4）、直流母线过压检测单元（5）、光纤接口（6）和系统供电及电源检测电路（7）组成的，其特征在于：模拟信号调理单元（1）连接数字信号处理单元（2）和直流母线过压检测单元（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：周维来，周家琪，孙敬华，张哲，刘嘉，何建华，
申请(专利权)人：哈尔滨九洲电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：