[实用新型]一种高频光伏并网发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术与电力系统，具体是一种高频光伏并网发电系统。

背景技术

随着全球能源危机和环境污染的日益严重，太阳能的开发和利用受到世界各国的普遍关注。太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术，各发达国家投入巨额资金开发研究，并大力拓展市场应用。

光伏发电在能源中的替代功能愈来愈强大，主要表现在并网发电的应用比例快速增加。目前光伏并网发电占世界光伏发电市场份额的80％以上，成为光伏发电的主导市场。光伏并网发电是大规模发展光伏电力的必然之路。

光伏并网发电系统是将太阳能电池发出的直流电转化为与电网电压同频、同相的交流电，并且实现既向负载供电，又向电网发电的一个系统。按是否允许光伏发电系统的功率馈入电网，光伏发电系统的并网模式可分为直接并网模式和带功率流向检测的并网模式。直接并网模式为国际上普遍采用的并网方式。

并网系统的核心是并网逆变器，根据直流侧电源性质的不同可以分为：电压型逆变器和电流型逆变器。常用的电压型逆变电路有：半桥逆变电路、全桥逆变电路、多电平逆变电路等。并网逆变器直流侧需要足够高的直流侧电压，因而需要Boost升压电路进行DC/DC变换。目前国内光伏并网逆变器在技术方面存在效率较低、可靠性低、不适合室外使用的缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种高频光伏并网发电系统，实现最大功率跟踪控制、过/欠电压或者过/欠电流等故障诊断、触摸液晶屏数据实时更新显示。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种高频光伏并网发电系统，包括IPM模块、IPM驱动电路、控制系统、LC滤波电路、保护电路、死区生成电路、继电器驱动电路，IPM模块由DC/DC升压电路和DC/AC逆变器连接构成，DC/DC升压电路与光伏阵列模块连接，DC/AC逆变器与滤波电路连接，IPM驱动电路与DC/DC升压电路、DC/AC逆变器连接，死区生成电路与IPM驱动电路、控制系统连接，保护电路与控制系统、DC/AC逆变器连接，控制系统与IPM模块并联，继电器驱动电路与控制系统连接，滤波电路接入电网；所述控制系统包括DSP处理器、触摸液晶显示屏、LED指示灯、直流侧电压检测电路、交流电流检测电路、光伏电流检测电路、光伏电压检测电路、交流电压检测电路、过零捕获电路、A/D转换器、故障检测电路，触摸液晶显示屏、LED指示灯、过零捕获电路、A/D转换器、故障检测电路、IPM驱动电路、继电器驱动电路与DSP处理器连接，直流侧电压检测电路、交流电流检测电路、光伏电流检测电路、光伏电压检测电路、交流电压检测电路与A/D转换器连接，直流侧电压检测电路、交流电流检测电路与故障检测电路连接，交流电压检测电路与过零捕获电路连接。

所述DSP处理器型号为TMS320F2812。

所述IPM模块型号为PM50B5LA060。

所述光伏电流检测电路采用LA25-NP电流传感器。

所述IPM驱动电路采用TLP521-1光耦芯片和HCPL-0466光耦芯片，TLP521-1光耦芯片、HCPL-0466光耦芯片与IPM模块信号进线接口连接。

所述保护电路包括直流侧电压保护电路，直流侧电压保护电路采用LM393双电压比较器集成电路和TLP-521芯片，LM393双电压比较器集成电路与TLP-521芯片串联。

所述滤波电路为LC滤波电路。

所述直流侧电压检测电路包括两个运算放大器、光耦芯片，第一个运算放大器、光耦芯片、第二个运算放大器依次连接；所述第一个运算放大器为LM258放大器，第二个放大器为LM324放大器，所述光耦芯片为HCNR201模拟光隔芯片。

所述过零捕获电路包括π型滤波电路、反并联二极管电路、LM393双电压比较器集成电路，π型滤波电路、反并联二极管电路、LM393双电压比较器集成电路依次连接。

所述死区生成电路包括74LS08集成电路和LL4148二极管，74LS08集成电路与一个电阻组成回路，LL4148与电容连接，电容接地，LL4148与电阻并联。

光伏阵列模块、IPM模块和LC滤波电路依次连接构成本实用新型发电系统的主电路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的发电系统可以可靠地向电网输送有功功率，并且并网电流畸变率低，能够实现最大功率跟踪控制、过/欠电压或者过/欠电流等故障诊断、触摸液晶屏数据实时更新显示等。