[发明专利]一种基于计算法的隔离式光伏阵列模拟器系统

说明书

一种基于计算法的隔离式光伏阵列模拟器系统。其包括整流模块、隔离模块、逆变器、采样模块、控制模块、驱动模块和电源模块；整流模块通过隔离模块与逆变器的输入端连接；采样模块的输入端与隔离模块的输出端连接、采样模块的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与驱动模块的输入端连接，驱动模块的输出端与隔离模块相连接，电源模块分别与驱动模块和控制模块相连接。本发明以带隔离的ZVZCS全桥电路作为主电路，可实现大功率运行、较宽的电压调节范围，并实现了对逆变器的电气隔离保护，增强了系统的安全性能。采用计算法作为光伏特性曲线模拟的方式，既提高了模拟光伏特性曲线的连续性与准确性，又无需占用大量的储存空间。

技术领域

本发明属于光伏并网发电技术领域，特别是涉及一种基于计算法的隔离式光伏阵列模拟器系统。

背景技术

太阳能光伏并网发电因其可再生、低污染、易传输等优点已成为太阳能利用的主要方式和研究热点，而在对光伏并网发电的核心设备——光伏并网逆变器的调试过程中，如采用实物太阳能光伏阵列作为输入，其光照强度、温度等因素导致模拟调试周期长，诸多情况不易模拟等问题都限制了光伏并网逆变器的调试。由于光伏阵列模拟器可以在短时间内模拟任意温度和光照强度情况的太阳能特性曲线的输出，所以它的研制解决了上述问题，大大缩短了光伏并网逆变器的研制周期并降低了其成本。

现有光伏整列模拟器的主电路主要采用BUCK电路，二象限斩波电路等非隔离电路，功率较小，升压能力有限，且当主电路发生故障时，由于没有隔离变压器，会造成后端设备，如光伏逆变器的损坏。

现有光伏阵列模拟器对光伏特性曲线的模拟主要采用查表法，查表法是将光伏特性曲线离散化形成电压值与对应电流值的数据表，通过查表比较来实现对光伏特性曲线的模拟。由于查表法中电压电流数据均为离散值，若离散数据较少，不利于光伏特性曲线的精确模拟，特别是在最大功率点跟踪(MPPT)时，不能满足对电压细微变化时电流也随之变化的要求；若离散数据较多以满足MPPT要求，则需要大量的储存空间。当模拟不同光伏特性曲线时，使用查表法需要对不同曲线分别离散化并生成不同的对应表储存，所需储存空间成倍增加。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于计算法的隔离式光伏阵列模拟器系统。

为了达到上述目的，本发明提供的基于计算法的隔离式光伏阵列模拟器系统包括：整流模块、隔离模块、逆变器、采样模块、控制模块、驱动模块和电源模块；其中：整流模块通过隔离模块与逆变器的输入端连接；采样模块的输入端与隔离模块的输出端连接、采样模块的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与驱动模块的输入端连接，驱动模块的输出端与隔离模块相连接，电源模块分别与驱动模块和控制模块相连接。

所述的整流模块包括三相不控整流桥、第一滤波电容C1和第二滤波电容C2，三相不控整流桥的输入端与三相交流电源连接，三相不控整流桥的输出端与隔离模块2的输入端连接；第一滤波电容C1和第二滤波电容C2依次串联在三相不控整流桥输出端的正负极之间。

所述的三相不控整流桥为三相全波不控整流桥；所述的第一滤波电容C1和第二滤波电容C2采用串联方式的螺栓式铝电解电容。

所述的隔离模块为带隔离的零电压零电流移相全桥电路，包括IGBT单相全桥电路、隔离变压器和单相不控整流桥；其中：IGBT单相全桥电路的输入端与整流模块输出端连接，IGBT单相全桥电路的输出端与隔离变压器的原边绕组连接，隔离变压器的副边绕组与单相不控整流桥的输入端连接，单相不控整流桥的输出端输出直流电压。