[发明专利]单相太阳能光伏发电并网发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及并网发电技术领域，特别涉及单相太阳能光伏发电并网发电系统。

背景技术

随着国民经济结构的调整及居民生活用电比重的增大，以及传统能源的日益匮乏，太阳能和风能等新能源的应用越来越广泛，新能源的发电规模也快速攀升。其中单向太阳能光伏发电并网发电系统指的是利用太阳能光伏板结构采集太阳能，然后将太阳能转化为电能并为主电路结构输入直流电流，通过主电路结构进行升压逆变转换为符合国家标准的220V 50HZ交流电流，最后推送至国家电网中并网发电。采用太阳能光伏发电，其发电自身所固有的随机性和间歇性的特点，决定了太阳能发电方式的规模化发展必然会对电网调峰和系统安全运行带来极大的影响，为了保证国家电网的稳定性，通常需要在并网发电系统中设置辅助保护跟踪结构以确保电路稳定长时间无误工作。然而现有的并网发电系统发电成本高，效率低，电路结构复杂，稳定性低，故障率高，BOOST直流升压电路和IGBT逆变桥接电路反复启停以及外界对电路的干扰，影响并网发电系统持续正常工作，严重缩短并网发电系统的使用寿命，系统可靠性低。

因此，如何实现一种电路简单、设计合理、执行简便、稳定性高、使用成本低的单向太阳能光伏发电并网发电系统是业内亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种单相太阳能光伏发电并网发电系统，旨在一种电路简单、设计合理、执行简便、稳定性高、使用成本低的单向太阳能光伏发电并网发电系统。

本发明提出单相太阳能光伏发电并网发电系统，吸收太阳能并将太阳能转化的直流电流转换为符合国家标准的交流电流并并网输送到国家电网中进行并网发电，包括将太阳能转化为电能并为电路输入直流电流的太阳能光伏板结构、主电路结构、国家电网结构，国家电网结构包括国家电网、用户载体；主电路结构包括直流输入电路、与直流输入电路连接的升压逆变电路、与升压逆变电路连接的交流输出电路；直流输入电路包括防接反电路、D二次整流电路、C1滤波电路；升压逆变电路包括BOOST直流升压电路、IGBT逆变桥接电路、LC电路；交流输出电路的输入端与LC电路的输出端连接，太阳能光伏板结构将吸收的太阳能转化为电能并为主电路结构输入直流电流，直流电流经过防接反电路后加载到D二次整流电路上进行整流，再通过C1滤波电路进行滤波后由BOOST直流升压电路升压至国家电网结构所需电压，IGBT逆变桥接电路将输入端输入的升压后的直流电流输送至LC电路中，并由LC电路转换为220V 50HZ交流电流，最后通过交流输出电路将输入端输入的交流电流通过变压器推送到国家电网中并网发电并为广大用户载体供电；单相太阳能光伏发电并网发电系统还包括对主电路结构具有辅助、保护、跟踪作用的辅助保护跟踪结构，辅助保护跟踪结构由一电源装置供电工作从而确保并网发电系统无误长时间工作。

优选地，辅助保护跟踪结构包括连接于直流输入电路上并对直流输入电路进行保护跟踪的输入保护跟踪模块、连接于交流输出电路上并对交流输出电路进行保护跟踪的输出保护跟踪模块，还包括驱动控制升压逆变电路工作的主控模块，主控模块与输入保护跟踪模块和输出保护跟踪模块连接，主控模块包括产生载波信号的U1 STM32F103核心模块、产生保护信号的U2 STM32F103核心模块。

优选地，U1 STM32F103核心模块与U2 STM32F103核心模块通过TJA1050接口进行芯片级联，TJA1050接口设置为控制区域网络CAN协议控制器和物理总线之间的接口。

优选地，U1 STM32F103核心模块产生脉冲信号和SPWM波用以将直流电流电压升压并转换成符合国家标准的交流电流电压。

优选地，辅助保护跟踪结构与U2 STM32F103核心模块连接，U2 STM32F103核心模块将辅助保护跟踪结构检测到的数据进行分析判断并通过TJA1050接口向U1 STM32F103核心模块发出保护信号。

优选地，辅助保护跟踪结构还包括硅光取样电板、对电流进行取样检测对比的第一电流检测模块、M发动机。