一种光伏发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发电系统，具体是一种光伏发电系统。
【背景技术】
[0002]随着环境污染、生态破坏及资源枯竭的日趋严重，近年来世界各国竞相实施可持续发展的能源政策，其中利用太阳能电池发电最受瞩目。由于太阳能电池发电具有安全可靠，无污染无需消耗燃料，无机械转动部件，故障率低，维护方便等独特优点，尤其是可与建筑物相结合，构成光伏屋顶发电系统，因此受到各国高度重视和加强。而随着应用的普及，家用光伏发电装置相应的也将会越来越多，家用光伏发电装置既要满足用户的需求，又要有可靠性和安全性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可靠性高且安全性强的光伏发电系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种光伏发电系统，包括控制电路、输入滤波电路、主电路、输出滤波电路和串口通讯电路，所述控制电路分别连接串口通讯电路、保护电路、辅助电路、主电路、输入滤波电路和输出滤波电路，所述主电路还分别连接输入滤波电路和输出滤波电路。
[0006]所述控制电路包括数字信号处理芯片U1、单片机U2、辅助电源、驱动电源、PWM驱动电路和GP1模块，数字信号处理芯片Ul分别连接驱动电源、GP1模块、辅助电源、PWM驱动电路、检测电路、保护电路和单片机U2，单片机U2还分别连接显示、键盘电路和报警电路。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述数字信号处理芯片Ul型号为TMS320F2812。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述单片机U2为PIC 16F877A。
[0009]作为本实用新型再进一步的方案:所述数字信号处理芯片Ul通过RS485接口连接单片机U2。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型通过使用数字信号处理芯片Ul和单片机U2，并对软件进行优化，将独立逆变控制与并网逆变控制集于一体，简化了整个系统的结构，保证了输出电压的稳定，并且在电网电压出现异常的时候，能通过报警电路报警，提高了稳定性和安全性，有很好的发展和推广前景。
【附图说明】
[0011]图1为一种光伏发电系统的结构框图；
[0012]图2为一种光伏发电系统中控制电路的结构框图；
[0013]图3为一种光伏发电系统中控制电路的独立逆变原理图；
[0014]图4为一种光伏发电系统中控制电路的并网逆变原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]请参阅图1?4，本实用新型实施例中，一种光伏发电系统，包括控制电路、输入滤波电路、主电路、输出滤波电路和串口通讯电路，控制电路分别连接串口通讯电路、保护电路、辅助电路、主电路、输入滤波电路和输出滤波电路，主电路还分别连接输入滤波电路和输出滤波电路。
[0017]控制电路包括数字信号处理芯片U1、单片机U2、辅助电源、驱动电源、PWM驱动电路和GP1模块，数字信号处理芯片UI分别连接驱动电源、GP1模块、辅助电源、PWM驱动电路、检测电路、保护电路和单片机U2，单片机U2还分别连接显示、键盘电路和报警电路。
[0018]数字信号处理芯片Ul型号为TMS320F2812。
[0019]单片机U2 为 PIC 16F877A。
[0020]数字信号处理芯片Ul通过RS485接口连接单片机U2。
[0021]逆变系统是将直流电变换成交流电，其核心是逆变电路，即通过电力电子器件的开通与关断，完成逆变功能，电力电子器件的开通与关断需要合适的控制信号。根据系统的实际需要，本文所设计的逆变系统主要由主电路、控制电路、保护电路、通讯电路、辅助电源、输入、输出滤波等几部分组成，逆变系统采用的基本结构框图如图1所示，控制电路选用型号为TMS320F2812的DSP芯片。
[0022]控制电路主要包含:检测电路、驱动电路、保护电路和通讯电路四个部分，请参阅图3、图4控制策略主要采用PI控制，其中，独立逆变采用电压平均值外环和电压瞬时值内环的双闭环控制方案，实现电压的稳定输出；并网逆变采用CVT型最大功率点跟踪，通过电压的实时跟踪产生电流内环的参考电流，电流内环采用瞬时值反馈实现对并网电流的跟踪控制，实现太阳能量馈入电网。
[0023]独立逆变采用电压平均值外环、电压瞬时值内环反馈的双闭环控制系统，控制框图如图2所示，其中，电压平均值外环调节器为PI调节，电压瞬时值内环调节器为P调节。输出电压平均值反馈值和电压给定信号的误差经过PI调节器形成电压内环的幅值给定，然后乘以离散的正弦表格，形成离散的正弦电压信号作为电压瞬时值内环的给定，电压瞬时值给定值与反馈值的误差信号再经过P调节器产生PWM控制信号，将此信号写入到DSP内部的比较寄存器CMPR1、CMPR2，与三角载波比较后产生4路PWM1~ PWM4开关信号，控制主电路中功率器件的通断。产生的高频SPWM信号经过输出LC滤波器滤波后产生标准的正弦输出电压，然后经升压变压器升压至220V/50HZ，保证了输出电压的稳定。
[0024]并网逆变采用直流电压外环、并网电流内环控制策略。其中，直流电压外环采用PI调节器实现太阳能光伏组件的最大功率点跟踪，其输出为并网电流的幅值给定。系统首先检测电网电压频率、相位，经过锁相环节使并网电流与电网电压同相位，并网电流给定值乘以离散的正弦表格数据作为并网电流给定值，电流内环调节器采用P调节器。将P调节器的输出值写入CMPRl、CMPR2，与三角载波比较后产生4路PWM1~PWM4信号，控制主电路中功率器件的导通与关断，产生的高频SPWM信号经过电感L滤波后产生与电网电压同相位的标准正弦并网电流，经电感L滤波后向电网输入同频同压的并网电流，并网逆变控制原理图如图4所示。
【主权项】
1.一种光伏发电系统，包括控制电路、输入滤波电路、主电路、输出滤波电路和串口通讯电路，其特征在于，所述控制电路分别连接串口通讯电路、保护电路、辅助电路、主电路、输入滤波电路和输出滤波电路，所述主电路还分别连接输入滤波电路和输出滤波电路； 所述控制电路包括数字信号处理芯片U1、单片机U2、辅助电源、驱动电源、PWM驱动电路和GP1模块，数字信号处理芯片UI分别连接驱动电源、GP1模块、辅助电源、PWM驱动电路、检测电路、保护电路和单片机U2，单片机U2还分别连接显示、键盘电路和报警电路。
2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述数字信号处理芯片Ul型号为 TMS320F2812。
3.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述单片机U2为PIC16F877A。
4.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述数字信号处理芯片Ul通过RS485接口连接单片机U2。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光伏发电系统，包括控制电路、输入滤波电路、主电路、输出滤波电路和串口通讯电路。本实用新型通过使用数字信号处理芯片U1和单片机U2，并对软件进行优化，将独立逆变控制与并网逆变控制集于一体，简化了整个系统的结构，保证了输出电压的稳定，并且在电网电压出现异常的时候，能通过报警电路报警，提高了稳定性和安全性，有很好的发展和推广前景。
【IPC分类】H02M7-48, H02J3-38
【公开号】CN204334368
【申请号】CN201420729948
【发明人】刘尚爱, 潘亚武, 张运器
【申请人】刘尚爱
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月29日