交错并联反激光伏逆变装置制造方法及图纸

技术编号:8163422 阅读:285 留言:0更新日期:2013-01-07 20:43
一种交错并联反激光伏逆变装置,包括光伏逆变器,所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路,所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路,所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联,所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接;所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块,所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端,所述控制信号端与驱动模块连接,所述驱动模块与光伏逆变器连接。本发明专利技术提供一种电压适应性良好、稳定性好、太阳能利用率高的交错并联反激光伏逆变装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏逆变技术,尤其是ー种光伏逆变器。
技术介绍
随着社会生产的日益发展,人类对能源的需求不断增长,传统的化石能源已经不足以满足需要。近年来光伏技术得到了长足的发展,太阳能产品的应用场合也扩大到了生产生活的各个方面。但太阳能电池的价格偏高,其利用率也相对偏低,要进行大規模的推广还存在一定的困难。由于光伏电池的输出直流电压很容易受光照強度的变化而变化,市场上现有的逆变器多为稳定的直流输入,对变化的光伏电池输出直流电压适应性差,将普通的逆变器用于光伏发电系统中,不能适应光伏特性,太阳能的利用率难以得到提高。
技术实现思路
为了克服已有逆变器的电压适应性差、稳定性较差、太阳能利用率不高的不足,本专利技术提供一种电压适应性良好、稳定性好、太阳能利用率高的交错并联反激光伏逆变装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是ー种交错并联反激光伏逆变装置,包括光伏逆变器,所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成,所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路,所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路,所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联,所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接;所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块,所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端,所述控制信号端与驱动模块连接,所述驱动模块与光伏逆变器连接;所述控制器中,将输出电压信号按设定大小等分,每一等份电压与输入的比值确定ー个对应的占空比;先对占空比进行初始化,当直流输入信号发生波动,计算变化后的占空比,对数据进行更新;当输出电压信号发生波动,通过PI调节,改变占空比,保证稳定的交流输出。本专利技术的有益效果主要表现在对逆变器的改进,使其能够根据直流输入信号和输出反馈信号自动改变反激电路的控制參数,从而适应不同光照強度和不同负载或干扰下的不同要求,能够在ー些不稳定光照场合能稳定运行,保证光伏逆变器的稳定输出。同吋,采用的交错并联反激电路能有效提高光伏逆变器的利用率。其成果可应用于光伏发电系统等同类设备,做为光伏发电系统构成微网的核心器件。附图说明图I是交错并联反激光伏逆变装置的结构框图。图2是光伏逆变器主电路拓扑结构。图3是控制流程图。图4是光伏逆变器控制方式图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进ー步描述。參照图I 图4,ー种交错并联反激光伏逆变装置,包括光伏逆变器,所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成,所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路,所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路,所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联,所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接;·所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块,所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端,所述控制信号端与驱动模块连接,所述驱动模块与光伏逆变器连接;所述控制器中,将输出电压信号按设定大小等分,每一等份电压与输入的比值确定ー个对应的占空比;先对占空比进行初始化,当直流输入信号发生波动,计算变化后的占空比,对数据进行更新;当输出电压信号发生波动,通过PI调节,改变占空比,保证稳定的交流输出。交错并联反激光伏逆变装置的结构图如图I所示。整个系统由电路部分和控制部分构成,控制部分采集信号进行处理,通过驱动模块控制逆变电路输出稳定的交流信号,实现前馈和反馈闭环控制。光伏逆变器的主电路由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成,其拓扑结构如图2所示。前级DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路,之后接滤波电容,经过后级由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路,最后加上LC滤波电路。光伏逆变器的逆变过程主要由前级DC/DC变换和后级DC/AC逆变两部分构成,具体过程为I)控制器根据输入信号确定占空比;2)输出SPWM波控制前级DC/DC驱动模块,控制交错并联反激电路生成正弦半波直流电压;3)计算正弦半波零点时间位置;4)输出PWM波控制后级DC/AC驱动模块,控制逆变桥导通,将正弦半波直流电压逆变成正弦波交流电压。控制策略主要实现(I)直流输入信号变化时,对输出信号及时矫正,有效地适应一定范围内的直流信号;(2)负载变化或输出信号受到干扰时,通过反馈闭环控制,快速消除偏差。其中,闭环控制算法主要采用PI算法。控制流程图如图3所示。根据反激电路原理,将输出电压信号按一定大小等分,每一等份电压与输入的比值可以确定ー个对应的占空比。首先对占空比进行初始化,当直流输入信号发生波动,计算变化后的占空比,对数据进行更新;当输出反馈信号发生波动,通过PI调节,改变占空比,快速消除偏差,保证稳定的交流输出。采用TI公司的DSP做为光伏逆变器的控制芯片,高效DSP芯片拥有的信号采集和处理能力都满足设计要求,保证了输出电压的精度。系统工作时,光伏电池接收太阳能输出直流电压到交错并联反激变换器,DSP检测输入直流电压,根据输入直流电压,确定ー组占空比数据,然后输出SPWM波控制交错并联反激驱动模块控制两个反激电路输出稳定的正弦半波直流电压,经过电容滤波后加到全桥逆变电路上,DSP通过计算正弦半波的过零 时刻点,输出频率为50Hz,占空比为O. 5的PWM波,控制全桥驱动模块,得到220V/50HZ的正弦交流电压,最后通过滤波减小交流输出谐波。DSP实时检测输出交流电,实现闭环控制,在负载突变或外界干扰时,更新部分占空比,使输出能快速稳定。整个过程光伏逆变器的具体控制方式如图4所示。权利要求1.一种交错并联反激光伏逆变装置,包括光伏逆变器,其特征在于所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成,所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联,,所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接; 所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块,所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端,所述控制信号端与驱动模块连接,所述驱动模块与光伏逆变器连接; 所述控制器中,将输出电压信号按设定大小等分,每一等份电压与输入的比值确定一个对应的占空比;先对占空比进行初始化,当直流输入信号发生波动,计算变化后的占空t匕,对数据进行更新;当输出电压信号发生波动,通过PI调节,改变占空比,保证稳定的交流输出。2.如权利要求I所述的交错并联反激光伏逆变装置,其特征在于所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路,所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路。全文摘要一种交错并联反激光伏逆变装置,包括光伏逆变器,所述DC/DC变换电路采用两个输入和输出并联的单端反激电路,所述DC/AC逆变电路为由四个开关管组成的DC/AC全桥逆变电路,所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联,所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接;所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块,所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端,所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交错并联反激光伏逆变装置,包括光伏逆变器,其特征在于:所述光伏逆变器由DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路和LC滤波电路组成,所述DC/DC变换电路同时与滤波电容、DC/AC逆变电路并联,,所述DC/AC逆变电路与LC滤波电路连接;所述交错并联反激光伏逆变装置还包括控制器和驱动模块,所述控制器包括直流输入信号反馈端、输出电压信号反馈端和控制信号端,所述控制信号端与驱动模块连接,所述驱动模块与光伏逆变器连接;所述控制器中,将输出电压信号按设定大小等分,每一等份电压与输入的比值确定一个对应的占空比;先对占空比进行初始化,当直流输入信号发生波动,计算变化后的占空比,对数据进行更新;当输出电压信号发生波动,通过PI调节,改变占空比,保证稳定的交流输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈国定黄学宇薛东饶宁
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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