[发明专利]一种光伏离并网发电一体控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及能源发电技术领域，具体为一种光伏离并网发电一体控制系统。

背景技术

随时时代的发展，分布式光伏发电项目应用已经拉开序幕，随后行业内提出了多种解决方案，其中光伏离并网一体化控制系统受到人们的广泛关注，现有技术中，构建离并网一体化控制系统主要使用双向逆变器作为系统控制核心，在负载侧加入光伏并网逆变器实现离并网一体化，其工作方式为：在市电正常供电情况下，双向逆变器和并网逆变器跟随市电电网输出相同波形的电能，同时双向逆变器通过内部充电控制电路向蓄电池充电，在市电断路的情况下，双向逆变器切断市电与内部电网的连接，由蓄电池通过双向逆变器给负载供电，同时给并网逆变器提供参考电源，双向逆变器通过调整自身的输出频率使得并网逆变器处于工作或者待机状态，例如，双向逆变器标准的输出频率是50Hz, 当蓄电池的电压高于设置的充电循环电压，双向逆变器就会调高输出电压频率，从而使得并网逆变器产生孤岛保护效应，并网逆变器关闭输出，当蓄电池电压低于浮充电压时，频率会自动回到初始值，但是通过调整双向逆变器输出频率控制并网逆变器工作的方法只能使并网逆变器处于工作和待机状态，不能使并网逆变器降低输出功率工作，因此并网逆变器时而工作时而待机，蓄电池电压时高时低，不仅影响蓄电池的使用寿命，而且造成太阳能电池板能量的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏离并网发电一体控制系统，解决了背景技术中所提出的问题。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种光伏离并网发电一体控制系统，其包含以下步骤，

a，离并网/离网发电系统主电路系统设计及优化；

b，离并网/离网发电系统硬件及软件控制系统；

c，高精度最大功率点跟踪技术；

d，全桥模型研究及控制器设计；

e，移相全桥软开关技术实现及优化；

f，离并网系统模块化功率管理与控制策略；

g，离网光伏发电系统；

h，离并网/离网光伏发电系统的通信模块。

优选的，步骤a，离并网/离网发电系统主电路系统设计及优化,所述主电路主要包含三个模块，前级是Boost升压电路，实现最大功率追踪的功能，后级为双向逆变电路，实现直流与交流的双向流动，在母线上面外挂充放电模块，实现对电池的充电和放电，所述母线设为三种输入源的能量流动枢纽，所述母线电压的高低设为逆变器控制能量流动方向和控制器切换的依据。

优选的，步骤b,离并网/离网发电系统硬件及软件控制系统，所述控制系统包括DSP/ARM及其外围电路，输入电压电流反馈及调理电路，直流母线电压采集及调理电路，逆变器各个桥臂输出电流反馈及调理电路，电网电压采集及调理电路，前级Boost开关管PWM驱动电路和后级全桥驱动电路，充放电控制驱动电路，充电电流电池电压检测电路，锁相环电路和各种保护电路和吸收电路，保护电路包括输入电压过压与欠压保护、直流母线电压过压与欠压保护、输出电流过流保护、IGBT过流保护、绝缘阻抗检测电路、漏电流检测电路、电网电压过压与欠压保护、温度保护和EMI抑制电路。

优选的，步骤e，移相全桥软开关技术实现及优化，主控芯片选用IR的移相全桥模拟控制芯片UC2875，主变压器选用EE55铁芯设计；MOSFET选用 ST26NM60N，副边整流二极管选用DSEI30-06A，吸收二极管选用DSEI12-06A，充电模块设输出为48V30A。

优选的，步骤g，离网光伏发电系统，所述离网光发电系统由太阳能变换控制器、正弦波逆变器和蓄电池快速充电电路三部分组成。其中，太阳能变换控制器对光伏电池进行跟踪控制，使之工作在最大功率点，同时对蓄电池充电过程进行管理。正弦波逆变器的作用是将直流电转换为220V正弦波交流电，供交流负载使用。

优选的，步骤h，离并网/离网光伏发电系统的通信模块，所述离并网/离网光伏逆变器支持多种通讯方式，具体如下：

A，串行总线RS485方式，支持RS485级联，实现32台的数据监控；

B，以太网实时通讯，内置WEB SERVER，无需PC端上位机软件实现对多台逆变器的实时数据访问；

C，WiFi通讯，无需线路连接，实现局域网实时数据监控，支持手机数据访问。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：