[实用新型]一种具有电能质量监控功能的光伏并网逆变器

说明书

本实用新型一种具有电能质量监控功能的光伏并网逆变器，属于太阳能光伏发电与清洁能源应用领域，包括光伏阵列、双核处理器、直流升压控制电路、超级电容、直流‑交流逆变电路、核心双核处理器、储能模块、电能质量检测及双向电能计量模块、电能质量检测与电能计量芯片、信号调理电路、时钟电路、直流电参数采集模块、电能质量监控核心芯片、直流电压取样电路、直流电流取样电路、互感器模块、DC/AC转换芯片、DC/DC转换芯片、显示模块、通信模块；本实用新型提出一种以专用电能质量监控芯片和专用高集成度双核光伏逆变器专用处理器芯片为核心的光伏并网逆变器，外围电路简单，运算速度高，测量精确，稳定可靠的特点，实现了光伏并网逆变器的智能化。

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏发电与清洁能源应用领域，特别涉及一种光伏逆变器。

背景技术

光伏发电作为一种可再生能源的利用形式越来越得到重视和大力发展，分布式发电和微电网已经成为未来电网发展的必然趋势。分布式发电和微网一般以一家一户为单位并入低压配电网(380V或220V)，具有明显的分散性、地域性和不确定性，大量的民用新能源并入电网也将带来电网格局的改变，对配电网电能质量的不利影响也逐渐显现出来。本实用新型整合光伏逆变器、双向电能计量表和电能质量分析仪等功能与一体，构造一种带有电能质量监控功能的光伏并网逆变器。

常规光伏逆变器一般不具备电能质量分析和监控功能。例如，有公开号CN107040148A，名称为《一种光伏逆变器》的中国专利。该专利所实用新型光伏逆变器由直流接口件、电源模块、电容模块、IGBT模块、电源板和采样板等构成，属离网型逆变器，该逆变器无电能质量测量环节、无电能计量环节，对于所逆变产生的交流电质量合格与否无法监测，对于未来微电网的发展存在潜在的电能质量隐患。

有公开号CN107086808A，名称为《一种光伏逆变器及其控制方法》的中国专利，该专利所实用新型的光伏逆变器采用了独立双CPU设计，其目的在于解决数据传输慢，CPU的负荷大，容易导致CPU过量发热和烧毁问题。该设计采用独立双CPU结构，控制电路复杂，独立双CPU同时工作时容易产生电磁干扰，影响逆变器工作的稳定性和可靠性。该实用新型中同样无法实现对逆变后交流电的电能质量控制。

有公开号CN105610311A，名称为《一种光伏逆变器谐波抑制的方法与装置》的中国专利。该专利所实用新型光伏逆变器通过建立d-q坐标系下的并网逆变模型，采用PI控制器和重复控制器分别对谐波电流的输入误差信号进行控制，可以有效改善逆变后交流电中的谐波含量。该设计仅是通过控制方法的改进来减少输出交流电的谐波含量，缺少对某次谐波的针对性。同时该实用新型没有考虑电能质量的诸如频率波动和闪变等指标，也没有提到专用的并网后双向电能计量的问题。

有公开号CN105024385A和CN1041130881A的分案申请专利，名称分别为《改善电网的电能质量、具无功补偿功能的光伏逆变器电路》和《具有无功补偿功能的光伏逆变器电路》的中国专利。该两项专利所实用新型电路的目的在于通过无功补偿功能改善电网电能质量。该两项实用新型电路由电压检测环节、电流检测环节、无功测量环节和IGBT逆变及其控制环节构成，通过实时测量无功并通过控制IGBT对无功输出进行补偿来提高逆变器的转换效率，改善逆变输出的电压特性是有益的。但是，该实用新型电路并未涉及国家所规定的电能质量指标检测电路，无法对所逆变电能进行全面的质量控制。