專利名稱：一種太陽能光伏并網逆變器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能光伏并網系統，尤其是涉及一種用于太陽能光伏并網系統的逆變器。
背景技術：
隨著人口的增加、經濟的發展，人類對于能源的需求也越來越大，傳統的能源儲量正在日益枯竭，從而帶來了能源短缺的問題。而且，化石燃料的大量使用對人類生存環境造 成的危害日益突出，甚至導致生態惡化，這些已成為當今世界各國面臨的一個重大問題。所以，開發利用可再生能源和各種綠色能源是人類必須采取的措施，而從能源供應的諸多因素考慮，太陽能無疑是最符合可持續發展戰略的理想的綠色能源。全球能源專家們認定，太陽能將成為21世紀最重要的能源之一。在光伏并網系統的逆變器電路中，對電網電壓的鎖相是一項關鍵技術。由于電力系統在工作時會產生較大的電磁干擾，因此，其簡單的鎖相方法很容易受到干擾而失鎖，從而導致系統無法正常運行。
實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種太陽能光伏并網逆變器，該逆變器的控制模塊上設有數字鎖相模塊，可對電網電壓進行數字鎖相，可以有效防止電壓相位抖動或失鎖的現象，保證太陽能光伏并網系統的正常運行。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種太陽能光伏并網逆變器，該逆變器設在太陽能發電裝置與電網之間，包括逆變電路、控制電路、濾波電路和檢測電路，所述的逆變電路的輸入端連接太陽能發電裝置，輸出端連接濾波電路的輸入端，所述的濾波電路的輸出端連接電網，所述的檢測電路連接電網，檢測電網的電壓和電流，所述的控制電路分別與逆變電路和檢測電路連接，控制電路包括DSP、保護模塊和用于鎖定電網的電壓相位的數字鎖相模塊，該數字鎖相模塊包括依次連接的數字鑒相器、數字濾波器和數控振蕩器，所述的數字鑒相器通過比較輸入信號與輸出信號，檢測輸入信號與輸出信號的相位差，所述的數字濾波器對輸入的信號進行濾波，所述的數控振蕩器用于調整數字信號的相位差。所述的數字鎖相模塊采用CPLD實現。所述的保護模塊包括脈寬檢測單元、共態導通檢測單元、電壓檢測單元、電流檢測單元和溫度檢測單元。脈寬檢測單元包括三個計數器，分別檢測DSP輸出的三路PWM信號的有效寬度，當有效寬度高于閾值時，發送異常中斷信號和異常狀態碼信息至DSP，中斷電路工作；共態導通檢測單元用于檢測并控制逆變電路的兩路對稱SPWM信號，防止該兩路對稱SPWM信號共態導通；電壓檢測單元、電流檢測單元和溫度檢測單元分別檢測逆變電路的電壓信號、電流信號和溫度信息，當電壓、電流和溫度異常時，發送控制信號至DSP，中斷電路工作。[0009]與現有技術相比，本實用新型采用CPLD實現數字鎖相模塊的功能，可對電網電壓進行數字鎖相，可以有效防止電壓相位抖動或失鎖的現象，保證太陽能光伏并網系統的正常運行，并且通過其他的保護模塊在系統異常時，停止電路工作，從而保護系統。
圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的數字鎖相模塊的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖I所示，一種太陽能光伏并網逆變器，該逆變器設在太陽能發電裝置I與電網6之間，包括逆變電路2、控制電路4、濾波電路3和檢測電路5。逆變電路2的輸入端連接太陽能發電裝置1，輸出端連接濾波電路3的輸入端，濾波電路3的輸出端連接電網6，檢測電路5連接電網6，檢測電網6的電壓和電流。控制電路4分別與逆變電路2、檢測電路5連接，控制電路4包括DSP、保護模塊以及數字鎖相模塊。數字鎖相模塊采用CPLD來實現，本實施例中為Xilinx CPLD XC95144，其結構示意圖如圖2所示。該數字鎖相模塊包括依次連接的數字鑒相器41、數字濾波器42和數控振蕩器43，數字鑒相器41通過比較輸入信號與輸出信號，檢測輸入信號與輸出信號的相位差，數字濾波器42對輸入的信號進行濾波，數控振蕩器43用于調整數字信號的相位差，鎖定輸入信號和輸出信號的相位差。控制電路4中的保護模塊包括脈寬檢測單元、共態導通檢測單元、電壓檢測單元、電流檢測單元和溫度檢測單元。脈寬檢測單元包括三個計數器，分別檢測DSP輸出的三路PWM信號，當PWM信號有效時，計數器開始計數，計數器的上限值為400，即200 μ S。本實施例中使用的DSP為TMS320F2812,設定的控制周期為55 μ S，當PWM信號的有效寬度小于200 μ s時，即認為該PWM信號正常，則將PWM信號直接輸出；如果大于200μ S，則認為PWM信號出現異常，脈寬檢測單元向DSP發送發送異常中斷信號和異常狀態碼信息，中斷電路的工作。共態導通檢測單元用于檢測并控制逆變電路2中的兩路對稱SPWM信號，防止該兩路對稱SPWM信號共態導通。電壓檢測單元檢測逆變電路2的電壓信號，當電壓過大時，發送過壓信號至DSP，中斷電路工作。電流檢測單元檢測逆變電路2的電流信號，當電流過大時，發送過流信號至DSP，中斷電路工作。溫度檢測單元檢測逆變電路2的溫度，當溫度異常時，發送過溫度異常信號至DSP，中斷電路工作。
權利要求1.一種太陽能光伏并網逆變器，該逆變器設在太陽能發電裝置與電網之間，包括逆變電路、控制電路、濾波電路、檢測電路，所述的逆變電路的輸入端連接太陽能發電裝置，輸出端連接濾波電路的輸入端，所述的濾波電路的輸出端連接電網，所述的檢測電路連接電網，所述的控制電路分別與逆變電路和檢測電路連接，控制電路包括DSP和保護模塊，其特征在于，所述的控制電路還包括用于鎖定電網的電壓相位的數字鎖相模塊，該數字鎖相模塊包括依次連接的數字鑒相器、數字濾波器和數控振蕩器。
2.根據權利要求I所述的一種太陽能光伏并網逆變器，其特征在于，所述的保護模塊包括脈寬檢測單元、共態導通檢測單元、電壓檢測單元、電流檢測單元和溫度檢測單元。
3.根據權利要求2所述的一種太陽能光伏并網逆變器，其特征在于，所述的脈寬檢測單元包括三個計數器。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能光伏并網逆變器，包括逆變電路、控制電路、濾波電路和檢測電路，所述的控制電路包括DSP、保護模塊和用于鎖定電網的電壓相位的數字鎖相模塊，該數字鎖相模塊包括依次連接的數字鑒相器、數字濾波器和數控振蕩器，所述的數字鑒相器通過比較輸入信號與輸出信號，檢測輸入信號與輸出信號的相位差，所述的數字濾波器對輸入的信號進行濾波，所述的數控振蕩器用于調整數字信號的相位差。與現有技術相比，本實用新型可對電網電壓進行數字鎖相，可以有效防止電壓相位抖動或失鎖的現象，保證太陽能光伏并網系統的正常運行。
文檔編號H02J3/38GK202384775SQ20112049971
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月5日 優先權日2011年12月5日
發明者孫杰, 幸宗國, 杜宇中 申請人:上海航天有線電廠