[发明专利]一种并网光伏发电系统的混成控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种并网光伏发电系统的混成控制装置，包括含有光伏阵列、功率开关器件、变压器和电网的光伏发电系统，其特征在于它包括至少两组电压采样电路、至少三组电流采样电路、双通道A/D转换模块、驱动电路和保护电路、控制单元、显示单元、三通道A/D转换模块、加减运算电路及谐波和无功电流检测模块；所述一组电压采样电路和一组电流采样电路的输入端采集光伏系统的输出电压和电流，其输出端连接双通道A/D转换模块的输入端；所述控制单元的输入端连接双通道A/D转换模块的输出端和三通道A/D转换模块的输出端，其输出端连接驱动电路和保护电路的输入端和显示模块的输入端；所述驱动电路和保护电路的输出端将信号传送到光伏系统中的功率开关器件中；所述三通道A/D转换模块的输入端连接加减运算电路的输出端；所述加减运算电路的输入端连接另一组采集变压器进端电流信号的电流采样电路的输出端和谐波和无功电流检测模块的输出端；所述谐波和无功电流检测模块的输入端连接采集变压器出端电压电流信号的另一组电压采样电路和第三组电流采样电路的输出端。

2.根据权利要求1中所述一种并网光伏发电系统的混成控制装置，其特征在于所述控制单元由DSP芯片、单片机芯片和CY7C136芯片构成，所述DSP芯片的输入端连接双通道A/D转换模块的输出端和三通道A/D转换模块的输出端，其输出端连接驱动电路和保护电路的输入端，同时与单片机芯片呈双向连接；所述单片机芯片的输出端连接显示模块的输入端。

3.根据权利要求2中所述一种并网光伏发电系统的混成控制装置，其特征在于所述DSP芯片采用TMS320F206DSP芯片，所述单片机芯片采用P89V51RD2芯片。

4.一种并网光伏发电系统的混成控制装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)分析并网光伏发电系统的工作模式，得出工作模式的个数；在有光照的情况下，光伏阵列有电能的输出，向电网提供电能，将此工作模式称为子模式1；在没有光照的条件下，光伏阵列没有电能的输出，但是对于此时的并网光伏系统采取控制，使其向电网提供无功和抑制谐波电流，此工作模式称之为子模式2；

(2)根据光伏阵列有无电能的输出，光伏阵列电能的输出与光照强度是否有关，设定两种工作模式之间的转换条件，即：当光照强度S≥0.1Kw/m²时且光伏阵列有电能输出，系统工作在子模式1，当光照强度S＜0.1Kw/m²时，光伏阵列没有电能的输出，系统工作模式切换到工作模式2，反之亦然；

(3)在子模式1下采取并网光伏系统向系统提供有功电能的子控制策略1，在子模式2下采取并网光伏系统向系统提供无功和抑制谐波电流的子控制策略2；

(4)利用混成控制理论中的有限状态机来实现子控制策略的切换。

5.根据权利要求4中所述一种并网光伏发电系统的混成控制装置的控制方法，其特征在于所述步骤(3)中的子控制策略1采取的是电压电流双闭环控制策略，子控制策略2采取的是基于瞬时无功功率理论来检测无功电流和谐波电流的控制策略。