具有光伏揚水系統控制功能的變頻器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有光伏揚水系統控制功能的變頻器，其特征在于：所述的變頻器由主電路和控制電路組成，主電路采用三相橋式逆變電路，主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數字信號處理器為控制器，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸出端連接主電路。本實用新型利用DSPIC30F6010數字信號處理器能夠快速處理的能力，將cvt、tmppt和svpwm合為一體，把通用變頻器和具有光伏水泵功能的變頻調速裝置作為一個整體設計。
【專利說明】具有光伏揚水系統控制功能的變頻器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變頻器系統，特別是一種具有光伏揚水系統控制功能的變頻器。【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展，我國面臨著嚴峻的能源問題，新能源利用成為熱點課題，而作為潔凈的光能得到了廣泛關注與應用。光伏水泵的開發與使用是光能有效利用的一種方式。但是光伏水泵系統的使用面臨一些問題，主要是太陽電池造價昂貴，電池轉換的效率較低，提高系統效率是研究工作的重點。采用直流電動機驅動光伏水泵可使系統效率得到提高，并改善水泵的啟動性能，但直流電動機造價較貴，維護困難，難以在光伏水泵系統中推廣應用。交流電動機具有可靠、簡單、廉價等優點。然而，目前市場上所售的多為普通通用變頻器，若直接把其用于光伏水泵系統中，不能很好地實現各種保護功能，同時也不具備太陽電池的最大功率點跟蹤功能，造成太陽能電池容量和通用變頻器內部資源的巨大浪費。
[0003]由于我國西北地區海洋濕潤氣團較難到達，光照資源非常豐富，全年輻射總量比同緯度的東北和華北地區高出10%，也比長江中下游地區高出30%，從世界范圍來看，也屬于光照資源最充沛的地區之一。綜上所述，具有光伏水泵控制的通用變頻器系統在西部廣大地區有良好的規模應用條件。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是要提供一種具有光伏揚水系統控制功能的變頻器。
[0005]為達到上述目的，本實用新型是按照以下技術方案實施的:
[0006]一種具有光伏揚水系統控制功能的變頻器，所述的變頻器由主電路和控制電路組成，主電路采用三相橋式逆變電路，主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數字信號處理器為控制器，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸出端連接主電路。
[0007]進一步，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端還設置陣列母線電壓檢測和母線短路電流檢測、兩相交流電流檢測以及水位打干檢測電路。
[0008]更進一步，所述主電路的主功率器件采用智能功率模塊。
[0009]與現有技術相比，本實用新型利用DSPIC30F6010數字信號處理器能夠快速處理的能力，將cvt、tmppt和svpwm合為一體，把通用變頻器和具有光伏水泵功能的變頻調速裝置作為一個整體設計。運用空間矢量svpwm算法對光伏水泵系統進行控制，保證在光伏陣列電壓大范圍變化條件下，變頻驅動電機始終滿足恒磁通調速控制運行條件。同時利用tmppt技術優化光伏陣列與負載之間的匹配,使機-泵負載始終工作在光伏陣列的最大功率點處，經過長時間運行證明系統穩定可靠。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型一種具有光伏水泵控制功能的通用變頻器最大功率跟蹤圖。【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖以及具體實施例對本實用新型作進一步描述，在此實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0013]如圖1所示的具有光伏揚水系統控制功能的變頻器，所述的變頻器由主電路和控制電路組成,主電路采用三相橋式逆變電路,主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數字信號處理器為控制器，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸出端連接主電路。
[0014]進一步，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端還設置陣列母線電壓檢測和母線短路電流檢測、兩相交流電流檢測以及水位打干檢測電路。
[0015]更進一步，所述主電路的主功率器件采用智能功率模塊。
[0016]如圖2所不,本實用新型系統最大功率跟蹤圖如圖2所不。當指令電壓usp*在最大功率點的左側時，增大指令電壓usp*,功率增加,減小指令電壓usp*,功率減小；當指令電壓usp*在最大功率點的右側時,增大指令電壓usp*，功率減小，減小指令電壓usp*，功率增加；因此首先通過給指令電壓usp*—個擾動量，根據dp符號判斷usp*當前的位置，即在最大功率點的左側還是右側，然后再按照功率增加的方向，調節指令電壓usp*的值。
[0017]本實用新型利用DSPIC30F6010數字信號處理器能夠快速處理的能力，將cvt、tmppt和svpwm合為一體，把通用變頻器和具有光伏水泵功能的變頻調速裝置作為一個整體設計。運用空間矢量svpwm算法對光伏水泵系統進行控制，保證在光伏陣列電壓大范圍變化條件下，變頻驅動電機始終滿足恒磁通調速控制運行條件。同時利用tmppt技術優化光伏陣列與負載之間的匹配，使機-泵負載始終工作在光伏陣列的最大功率點處，經過長時間運行證明系統穩定可靠。
[0018]本實用新型的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據本實用新型的技術方案做出的技術變形，均落入本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具有光伏揚水系統控制功能的變頻器，其特征在于:所述的變頻器由主電路和控制電路組成，主電路采用三相橋式逆變電路，主電路的輸入端通過AC/DC整流器連接光伏陣列的輸出端，主電路的輸出端連接水泵，控制電路選用DSPIC30F6010數字信號處理器為控制器，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端連接與主電路輸入端連接的電流采樣電路和直流電壓、與主電路輸出端連接的電流采樣電路，DSPIC30F6010數字信號處理器的輸出端連接主電路。
2.根據權利要求1所述的具有光伏揚水系統控制功能的變頻器，其特征在于:DSPIC30F6010數字信號處理器的輸入端還設置陣列母線電壓檢測和母線短路電流檢測、兩相交流電流檢測以及水位打干檢測電路。
3.根據權利要求1所述的具有光伏揚水系統控制功能的變頻器，其特征在于:所述主電路的主功率器件采用智能功率模塊。
【文檔編號】H02P27/08GK203377793SQ201320430600
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月19日 優先權日:2013年7月19日
【發明者】于杰, 郭彬 申請人:孟州卓倫光電科技有限公司