[发明专利]一种新型光伏并网控制器

说明书

本发明一种新型光伏并网控制器，包括光伏阵列、防反冲二极管、稳压电容、单相逆变器、滤波电抗器、工频隔离变压器、并网固态继电器以及DSP控制器和PFGA控制器，所述的光伏阵列、防反冲二极管、稳压电容、单相逆变器、滤波电抗器、工频隔离变压器、并网固态继电器依次相连；所述的光伏阵列的一端与防反冲二极管的阳极端相连、另一端与稳压电容的一端相连，所述的防反冲二极管的阴极端连接稳压电容的另一端，所述稳压电容的两端与单相逆变器相连；所述的DSP控制器和PFGA控制器控制发出SPWM信号驱动单相逆变器工作，将光伏阵列输出的直流电压逆变为交流电压，并通过滤波电抗器滤波后并入电网。本发明集DSP快速运算性能和FPGA的高可靠性于一体，并网运行性能好。

技术领域

本发明属于技术光伏并网发电技术领域，具体地是涉及一种新型光伏并网控制器。

背景技术

随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用，新能源的开发和利用越来越得到人们的重视，此外智能电网的提出与发展，也逐步促进了分布式能源的发展与应用，光伏发电将逐步成为趋势。其中，光伏并网控制器作为光伏并网系统的控制核心，负责将光伏阵列的直流电逆变为与电网电压同频同相的交流电并入电网，其实时性和稳定性对于复杂天气条件下的稳定并网运行具有重要作用。目前的光伏并网控制器一般采用DSP进行设计，DSP虽然在快速运算方面具有优越性，但是在要求高可靠性的电路驱动方面，却不如将驱动算法以电路逻辑方式固化的现场可编程门阵列（FPGA），故基于DSP和FPGA双CPU结构的控制器是需亟待研究的。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种新型光伏并网控制器；本发明集DSP快速运算性能和FPGA的高可靠性于一体，并网运行性能好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种新型光伏并网控制器，其特征在于：包括光伏阵列、防反冲二极管、稳压电容、单相逆变器、滤波电抗器、工频隔离变压器、并网固态继电器以及DSP控制器和PFGA控制器，所述的光伏阵列、防反冲二极管、稳压电容、单相逆变器、滤波电抗器、工频隔离变压器、并网固态继电器依次相连；所述的光伏阵列的一端与防反冲二极管的阳极端相连、另一端与稳压电容的一端相连，所述的防反冲二极管的阴极端连接稳压电容的另一端，所述稳压电容的两端与单相逆变器相连；所述的DSP控制器和PFGA控制器控制发出SPWM信号驱动单相逆变器工作，将光伏阵列输出的直流电压逆变为交流电压，并通过滤波电抗器滤波后并入电网。

作为本发明的一种优选方案，所述DSP控制器的信号输入端分别连接有4个基于压频转换器的采样电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述DSP控制器通过4个基于压频转换器的采样电路分别采集光伏阵列输出电压U_pv和电流I_pv、逆变器输出电流i₀、电网电压u₀。

进一步地，所述的基于压频转换器的采样电路包括电流互感器、信号调理电路、采样保持器、压频转换器、光电耦合器，所述电流互感器、信号调理电路、采样保持器、压频转换器、光电耦合器之间依次相连，所述光电耦合器的信号输出端连接DSP控制器的信号输入端。

作为本发明的另一种优选方案，所述的DSP控制器和PFGA控制器之间通过SPI串行通信接口进行连接。

作为本发明的另一种优选方案，所述基于压频转换器的采样电路在采集光伏阵列输出电网电压u₀端与PFGA控制器之间连接有过零检测电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述PFGA控制器发出SPWM驱动信号端通过光耦驱动电路与单相逆变器相连。

进一步地，所述的光耦驱动电路为基于HCPL-316J的驱动电路。

作为本发明的另一种优选方案，所述PFGA控制器还连接有并网驱动电路。