一种太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统的制作方法

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一种太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统的制作方法

技术特征:

1.一种太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,包括太阳能电池(1)、三相全桥并网逆变系统主回路(2)、本地负载(31)、电网(32)、三相全桥并网逆变控制系统(4)、PC并机通信接口(5);三相全桥并网逆变系统主回路(2)分别与太阳能电池(1)、本地负载(31)、电网(32)、三相全桥并网逆变控制系统(4)连接,三相全桥并网逆变控制系统(4)与PC并机通信接口(5)连接,三相全桥并网逆变控制系统(4)与太阳能电池(1)、本地负载(31)、电网(32)无线连接;

三相全桥并网逆变系统主回路(2)包括输入保护开关(21)、直流升压电路(22)、三相逆变电路(23)、三相滤波器(24)、三相并网开关(25)、电网入网开关(26),输入保护开关(21)的输入端接太阳能电池(1)的输出端,输入保护开关(21)、直流升压电路(22)、三相逆变电路(23)、三相滤波器(24)、三相并网开关(25)、电网入网开关(26)依次串联,电网入网开关(26)的输出端接电网(32)和本地负载(31)的输入端;本地负载(31)接三相并网开关(25)和电网入网开关(26)的输出端;

三相全桥并网逆变控制系统(4)包括触摸面板控制器(401)、三相并网逆变控制器(402)、触摸屏(403)、采样电路(404)、开关驱动电路(405)、升压驱动电路(406)、逆变驱动电路(407)、三相逆变、电网和本地负载频率检测电路(408)、电池电压检测电路(409)、电池电流检测电路(410)、升压电压检测电路(411)、三相逆变、电网和本地负载电压检测电路(412)、三相逆变、电网和本地负载电流检测电路(413)、三相逆变、电网和本地负载相位检测电路(414);

所述触摸面板控制器(401)分别接在三相并网逆变控制器(402)、触摸屏(403)和PC并机通信接口(5)的一输出端,触摸面板控制器(401)输出端分别接开关驱动电路(405)和升压驱动电路(406)的一输入端;

所述采样电路(404)的输出端分别接触摸面板控制器(401)和三相并网逆变控制器(402)的一输入端;

所述三相并网逆变控制器(402)输出端接逆变驱动电路(407)的一输入端;

所述开关驱动电路(405)的第一输出端接三相全桥并网逆变系统主回路(2)的输入保护开关(21),开关驱动电路(405)的第二输出端接三相全桥并网逆变系统主回路(2)的三相并网开关(25),开关驱动电路(405)的第三输出端接三相全桥并网逆变系统主回路(2)的电网入网开关(26);

所述升压驱动电路(406)的输出端接三相全桥并网逆变系统主回路(2)的直流升压电路(22)的一输入端;

所述逆变驱动电路(407)的输出端接三相全桥并网逆变系统主回路(2)的三相逆变电路(23)的一输入端;

所述采样电路(404)的输入端分别接三相逆变、电网和本地负载频率检测电路(408)、电池电压检测电路(409)、电池电流检测电路(410)、升压电压检测电路(411)、三相逆变、电网和本地负载电压检测电路(412)、三相逆变、电网和本地负载电流检测电路(413)、三相逆变、电网和本地负载相位检测电路(414)的输出端。

2.根据权利要求1所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述输入保护开关(21)包括第一可控硅(SCR1)和第二可控硅(SCR2);所述直流升压电路(22)包括第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一IGBT功率管(Q1)、第二IGBT功率管(Q2)、第一电解电容(C1)和第二电解电容(C2);所述三相逆变电路(23)包括第一功率管(Q3)、第二功率管(Q4)、第三功率管(Q5)、第四功率管(Q6)、第五功率管(Q7)和第六功率管(Q8);所述三相滤波器(24)包括第一电感(L3)、第二电感(L4)、第三电感(L5)、第一电容(C3)、第二电容(C4)和第三电容(C5);所述三相并网开关(25)包括第一双向可控硅(SCR3)、第二双向可控硅(SCR4)和第一双向可控硅(SCR5);所述电网入网开关(26)包括第一双向可控硅(SCR6)、第二双向可控硅(SCR7)和第三双向可控硅(SCR8)。

3.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述输入保护开关(21)的第一可控硅(SCR1)和第二可控硅(SCR2)的阳极分别连接太阳能电池(1)的正极和负极,第一可控硅(SCR1)和第二可控硅(SCR2)的阴极分别连接直流升压电路(22)的第一电感(L1)和第二电感(L2)的一端,第一可控硅(SCR1)和第二可控硅(SCR2)的门极连接三相全桥并网逆变控制系统(4)中的开关驱动电路(405)的一输出端。

4.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述直流升压电路(22)的第一电感(L1)及第二电感(L2)的一端分别连接输入保护开关(21)的两个输出端;所述第一二极管(D1)的阳极端连接第一电感(L1)的另一端,所述第二二极管(D2)的阴极端连接第二电感(L2)的另一端;所述第一IGBT功率管(Q1)的集电极连按第一二极管(D1)的阳极端,第一IGBT功率管(Q1)的发射极连接第二IGBT功率管(Q2)的集电极并组成N零线端,第二IGBT功率管(Q2)的发射极连接第二二极管(D2)的阴极端,第一IGBT功率管(Q1)和第二IGBT功率管(Q2)的栅极端连接三相全桥并网逆变控制系统(4)中的升压驱动电路(406),所述第一电解电容(C1)的正极端连接第一二极管(D1)的阴极端,第一电解电容(C1)的负极端连接第二电解电容(C2)的正极端,并连接N零线端,第二电解电容(C2)的负极端连接第二二极管(D2)的阳极端,第一电解电容(C1)的正极端输出正的BUS直流电压,第二电解电容(C2)的负极端输出负的BUS直流电压。

5.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述直流升压电路(22)的第一功率管(Q1)、三相逆变电路(23)第三功率管(Q5)和三相逆变电路(23)第五功率管(Q7)的集电极端统一连接后连接直流升压电路(22)的第一二极管(D1)的阴极端和第一电解电容(C1)的正极端,所述第二功率管(Q4)、第四功率管(Q6)和第六功率管(Q8)的发射极端统一连接后连接直流升压电路(22)的第二二极管(D2)的阴极端和第二电解电容(C2)的负极端;所述第一功率管(Q3)的发射极端连接第二功率管(Q4)的集电极端,并连接三相滤波器(24)的第一电感(L3)的一端;所述第三功率管(Q5)的发射极端连接第四功率管(Q6)的集电极端,并连接三相滤波器(24)的第二电感(L4)的一端;所述第五功率管(Q7)的发射极端连接第六功率管(Q8)的集电极端,并连接三相滤波器(24)的第三电感(L5)的一端;所述第一功率管(Q3)、第二功率管(Q4)、第三功率管(Q5)、第四功率管(Q6)、第五功率管(Q7)和第六功率管(Q8)的所有栅极端连接三相全桥并网逆变控制系统(4)的逆变驱动电路(407)的输出端。

6.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述三相滤波器(24)的第一电感(L3)、第二电感(L4)和第三电感(L5)的另一端分别连接第一电容(C3)、第二电容(C4)和第三电容(C5)的一端后,并连接三相并网开关(25)的三个输入端,所述第一电容(C3)、第二电容(C4)和第三电容(C5)的另一端连接电网(32)和本地负载(31)的一个公共N零线端。

7.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述三相并网开关(25)的第一双向可控硅(SCR3)、第二双向可控硅(SCR4)和第三双向可控硅(SCR5)的一端分别连接三相滤波器(24)的第一电感(L1)、第二电感(L2)、第三电感(L3)的一输出端,其另一端连接本地负载(31)和电网入网开关(26)的三相输入端;所述第一双向可控硅(SCR3)、第二双向可控硅(SCR4)和第三双向可控硅(SCR5)的门极连接三相全桥并网逆变控制系统(4)中的开关驱动电路(405)的另一输出端。

8.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述电网入网开关(26)的第一双向可控硅(SCR6)、第二双向可控硅(SCR7)和第三双向可控硅(SCR8)的一端分别连接本地负载(31)的三相输入端和三相并网开关(25)的三相输出端,其另一端连接电网(32)的三相输入端;所述第一双向可控硅(SCR7)、第二双向可控硅(SCR8)和第三双向可控硅(SCR8)的门极连接三相全桥并网逆变控制系统(4)中的开关驱动电路(405)的另一输出端。

9.根据权利要求2所述太阳能光伏发电三相全桥并网逆变系统,其特征在于,所述触摸面板控制器(401)和三相并网逆变控制器(402)包括数字处理DSP-TMS320LF24x芯片,所述开关驱动电路(405)、升压驱动电路(406)和逆变驱动电路(407)包括可编程逻辑CPLD芯片,所述触摸面板控制器(401)的一输入输出端通过PC并机通信接口(5)连接上位机PC或其它并联运行的三相全桥并网逆变控制系统(4),所述触摸面板控制器(401)根据太阳能电池(1)的电压和电流监测其最大输出功率,并据此调整直流升压电路(22)的驱动信号的占空比,实施最大功率跟踪控制;所述三相并网逆变控制器(402),实施并网和孤网两种运行模式控制及其平滑切换,并根据直流升压电路(22)的正负直流电压、三相逆变电路(23)、电网(32)和本地负载(31)的三相电流、电压、频率、相位、功率,确定输出至三相逆变电路(23)的高频正弦波空间矢量脉冲宽度调制SVPWM控制信号。

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