[发明专利]一种分布式并网优化发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种分布式并网优化发电系统。

背景技术

在全球节能、环保、可持续发展的大趋势下，风力发电、光伏发电、微型燃气轮机等分布式发电装置日渐成为满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用效率和供电可靠性的一种有效途径。分布式发电是指将电力系统以小规模、分散式方式布置在用户附近，可独立的输出电能的系统。由于大电网系统不能灵活的跟踪负荷的变化，局部事故易扩大而导致大面积的停电，使用分布式并网发电可以有效的解决这个问题。并网逆变器的控制目标是提高逆变器输出电压的稳态性能和动态性能，多重化逆变器的拓扑结构应用到并网逆变器中，拓扑结构具有工作频率低，电磁干扰小的优点。重复控制是与其他控制器不同,它并不追求很高的动态特性,而是利用扰动的“重复性”这一规律,“记忆扰动发生的位置”,根据相应的控制规律,有针对胜的输出波形,从而在稳态条件下,实现对给定信号的完美跟踪。对于分布式发电系统,首先要求并网逆变器的输出并网电流波形良好,并且要求低稳态误差,并网时逆变器输出电流对电网的谐波污染要小。

发明内容

本发明实施例提供一种分布式并网优化发电系统，包括：电网电压Ui、电网电压取样、正弦波/方波转换、锁相环、DSP控制器、D/A转换模块、基准正弦波Uref、极性控制电路、分频电路等。

本发明采用了外环瞬时值电压和内环电感电流的双环控制模式。在并网工作时采用结构滤波器,通过控制连接电网的电感两端的电压差,从而控制输出功率和电流波形进行并网工作。基准正弦波与输入电网电压同步便可以使得并网逆变器系统的输出电压波形与电网电压同步。

进一步地，本发明采用了一种全数字化技术、与电网电压同步的基准正弦电路。

先将电网电压以变换成一个与其同步的基准电压方波信号,输入到锁相环,锁相环输出信号经分频电路本基准电路采用分频后再送回锁相环,作为基准电压方波信号的比较信号。当锁相环处于锁定状态时,锁相环输出频率为基准电压方波信号倍的时钟信号。该时钟信号送入,然后依次读取出己经固化在内部数字化的标准正弦信号,这样便能变换成与基准电压方波信号同频率、同相位的数字形式基准正弦波。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明能够根据相应的控制规律,有针对胜的输出波形,从而在稳态条件下,实现对给定信号的完美跟踪。并网时逆变器输出电流对电网的谐波污染要小很多。

附图说明

图1是本发明中的一种分布式并网优化发电系统的结构示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，本发明采用了外环瞬时值电压和内环电感电流的双环控制模式，基准正弦波与输入电网电压同步便可以使得并网逆变器系统的输出电压波形与电网电压同步。将电网电压以变换成一个与其同步的基准电压方波信号, 便能变换成与基准电压方波信号同频率、同相位的数字形式基准正弦波。为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种分布式并网优化发电系统，参照图1，包括：电网电压Ui 1、电网电压取样2、正弦波/方波转换3、锁相环4、DSP控制器5、D/A转换模块 6、基准正弦波Uref 7、极性控制电路8、分频电路9等。

在具体实施中，电网电压Ui 1通过电网电压取样2，之后通过正弦波/方波转换3将电网电压变换成一个与其同步的基准电压方波信号,再输入到锁相环4,锁相环4输出信号经分频电路9基准电路采用分频后再送回锁相环4,作为基准电压方波信号的比较信号。当锁相环4处于锁定状态时,锁相环4输出频率为基准电压方波信号整数倍的时钟信号。该时钟信号送入DSP 5,然后依次读取出己经固化在DSP 5内部数字化的标准正弦信号以及方波通过极性控制电路8得到的信号,这样便能通过D/A 6变换成与基准电压方波信号同频率、同相位的数字形式基准正弦波Uref 7。

由于主回路与电网没有隔离,控制单元须全部与主回路隔离。电网电压Ui 1的检测通过工频采样变压器实现。本发明经过同步采样,将电网电压过零点的信号送至DSP 5的捕获单元,由DSP 5来进行判断,并做出相应的反应。当在其捕获输入引脚上检测到电平的转换时,定时器的值将被捕获,同时存储在相对应的级深度的堆栈中。