[实用新型]太阳能光伏发电单相并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电单相并网逆变器。

背景技术

太阳能是一种清洁可再生能源，发展太阳能光伏发电对于缓解常规能源的短缺、减少环境污染具有重要的作用。逆变器用于把太阳能电池发出的直流电转化为交流电供负载使用，在新能源的开发和利用方面具有至关重要的作用。光伏并网逆变器的关键性能指标包括：转换效率、谐波含量、电磁兼容、无功调节、孤岛保护、过欠电压、过欠频保护等。随着并网逆变器的发展，人们对并网逆变器的电能质量，安全性能等各方面要求越来越高。目前光伏应用的光伏并网逆变器的拓扑，主要是单相半桥、全桥结构，逆变器的转化效率不高、电路复杂、工作不稳定、热损耗过多、不利于光伏并网逆变器的小型化和低成本化。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决光伏应用的光伏并网逆变器转化效率不高、电路复杂、工作不稳定、热损耗过多、不利于光伏并网逆变器的小型化和低成本化的问题。

本实用新型采用的技术方案是：太阳能光伏发电单相并网逆变器，它包括依次电连接的直流侧滤波电路、采样电路、BOOST升压电路、逆变电路、继电保护与漏电流检测电路和交流侧滤波电路，它还包括双MCU冗余控制器和与双MCU冗余控制器相连的PV电压采样模块、MPPT模块、逆变驱动模块和检测模块，PV电压采样模块与采样电路的输出端相连，MPPT模块与BOOST升压电路的输入端相连，逆变启动模块与逆变电路的输入端相连，检测模块与继电保护和漏电流检测电路的输出端连。

作为本实用新型的进一步改进，这种太阳能光伏发电单相并网逆变器还包括分别与双MCU冗余控制器相连的LCD和通讯模块。

本实用新型采用的有益效果是：采用了这种结构后，本实用新型在工作过程中，对于电网检测、孤岛保护、过欠压保护、过欠频保护等都实时进行，这种逆变器结构简单、高效、安全、稳定提高了转化效率、减少了热损耗。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图中所示：1直流侧滤波电路，2采样电路，3 BOOST升压电路，4逆变电路，5继电保护与漏电流检测电路，6交流侧滤波电路。

具体实施方式

下面结合图1，对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，本实用新型实施例：太阳能光伏发电单相并网逆变器，它包括依次电连接的直流侧滤波电路1、采样电路2、BOOST升压电路3、逆变电路4、继电保护与漏电流检测电路5和交流侧滤波电路6，这种太阳能光伏发电单相并网逆变器还包括双MCU冗余控制器和与双MCU冗余控制器相连的PV电压采样模块、MPPT模块、逆变启动模块和检测模块，PV电压采样模块与采样电路的输出端相连，MPPT模块与BOOST升压电路的输入端相连，逆变驱动模块与逆变电路的输入端相连，检测模块与继电保护和漏电流检测电路的输出端连，它还包括分别与双MCU冗余控制器相连的LCD和通讯模块。

本实用新型中，直流侧滤波电路1用于滤除光伏阵列输入直流电的杂波；采样电路2用于直流输入电压检测、直流母线电压检测、交流电压检测、交流电流检测，电网电压检测、频率检测和相位检测；BOOST升压电路3用于把光伏阵列输入电压提高到逆变所需要的电压；逆变电路4用于将升压之后的直流信号转换成交流信号；继电保护与漏电流检测电路5用于切断和电网的连接、检测有无漏电流；交流侧滤波电路6用于把逆变输出之后的交流电滤波之后送给电网；PV电压采样模块：用于前端PV侧电压的采样，判断电池板输入电压是否满足机器运行条件；MPPT模块能动态调节太阳能阵列的输出电压、电流值，保持太阳能阵列输出功率保持在最大值；逆变驱动模块用于把控制器MCU的控制信号转化为能驱动逆变器功率管的开关信号；检测模块用于检测交流输出的电流电压值，检测电网电压，电网频率，相位；双MCU冗余控制器是逆变器的核心控制单元，它接收各个检测采样部分的输入信号，经过运算处理之后，输出相应的控制信号，控制各部分的正常工作；LCD用于实时显示来自控制中心传出的机器运行状态数据；通讯模块实现与外围设备通讯，标准的RS485、232、TCP/IP通讯接口及通讯协议，可选Wifi模块，可以在多种平台监控机器运行状态。

本实用新型使用时，通过直流侧电压采样电路采集光伏阵列输入电压信号，PV电压采样模块将电压信号送入双MCU冗余控制器，双MCU冗余控制器通过MPPT模块比较判断当前输入电压是否在机器正常工作电压范围，然后双MCU冗余控制器控制逆变驱动模块进而驱动后端的BOOST升压电路，同时双MCU冗余控制器检测模块检查BOOST升压电路后端母线电压作为闭环给BOOST升压电路变换做反馈调节，逆变电路将直流信号转换为交流信号，同时相应检测电路对逆变输出电压、电流进行采样比较，检测数据送入双MCU冗余控制器作为电流闭环跟踪。本实用新型在工作过程中，对于电网检测、孤岛保护、过欠压保护、过欠频保护等都实时进行，这种逆变器结构简单、高效、安全、稳定提高了转化效率、减少了热损耗。