專利名稱：光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與無逆流光伏發(fā)電系統(tǒng)中的光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電切換裝置有關(guān)。技術(shù)背景
已有的光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)可分為兩類，一類是逆流系統(tǒng)，一類是無逆流系統(tǒng)。逆流系統(tǒng)就是指太陽能方陣所產(chǎn)生的電力除了供給交流負(fù)載外，多余的電力反饋給電網(wǎng)。當(dāng)太陽能電池不能滿足負(fù)載需要時(shí)，直接由電網(wǎng)供電。而無逆流系統(tǒng)就是指當(dāng)光伏系統(tǒng)的發(fā)電量小于或等于負(fù)荷的用電量時(shí)，不夠的電量由電網(wǎng)提供。在現(xiàn)有的無逆流光伏發(fā)電系統(tǒng)中，由于沒有很好的開關(guān)控制策略使光伏電源能與市網(wǎng)并行供電的同時(shí)防止其逆流，所以導(dǎo)致其切換較困難，可操作性不高，且電路復(fù)雜，成本高，所以使用較少，使得光伏電能并沒有得到更有效的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，光伏電源與市網(wǎng)切換可靠，兩者同時(shí)供電時(shí)能防止逆流，光伏電源始終輸出最大功率，光伏電源輸出電壓能與市網(wǎng)電壓同頻同相的光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電切換裝置。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電切換裝置，其特征在于負(fù)載通過第一切換單元與光伏電源連接，通過第二切換單元與市網(wǎng)連接。第一切換單元由第1、2絕緣柵雙極晶體管Ql、Q2分別與第1、2 二極管D1、D2反向并聯(lián)而成，Ql負(fù)端與Q2負(fù)端相連，Q1、Q2正端分別與光伏電源、負(fù)載相連。第二切換單元由第3、4絕緣柵雙極晶體管Q3、Q4分別與第3、4 二極管D3、D4反向并聯(lián)而成，Q3負(fù)端與Q4負(fù)端相連，Q3、Q4正端分別與負(fù)載、市網(wǎng)相連。Qf Q4的柵極與第一驅(qū)動(dòng)單元相連，第一驅(qū)動(dòng)單元與控制單元連接。光伏電源輸出電壓、電網(wǎng)電壓、負(fù)載電流通過采樣調(diào)理單元的1、2、3號(hào)電路采樣到控制單元。光伏電源由光伏陣列、降壓?jiǎn)卧⒛孀儐卧来芜B接組成。由第5絕緣柵雙極晶體管VQ5、第9 二極管D10、電感LI組成降壓電路。VQ5的柵極連接到第三驅(qū)動(dòng)單元，第三驅(qū)動(dòng)單元再連接到控制單元。采樣電容Cl兩端電壓經(jīng)采樣調(diào)理單元4號(hào)電路采樣到控制單元。逆變單元由第6-9絕緣柵雙極晶體管VQfVQ4分別與第5-8 二極管D5 D8反向并聯(lián)組成。VQl的負(fù)端與VQ2的正端連接，并與第一輸出端連接，VQ3的負(fù)端與VQ4的正端連接，并與第二輸出端連接，輸出端經(jīng)電感、電阻濾波和變壓器升壓后分別連接到第一切換單元和負(fù)載。VQU VQ3的正端以及VQ2和VQ4的負(fù)端接降壓?jiǎn)卧妮敵觥Qf VQ4管的柵極均與第二驅(qū)動(dòng)單元連接，第二驅(qū)動(dòng)單元再連到控制單元。光伏電源輸出端L、N連接到采樣調(diào)理單元I號(hào)電路的端子Pl的1、2 口，再連接到電阻和第I放大器U1，第I放大器Ul的輸出接第I電壓跟隨器U2，U2的輸出經(jīng)電阻和第一鉗位電路后連接到控制單元。市網(wǎng)輸出端L1、N1連接到采樣調(diào)理單元的2號(hào)電路的端子P2的1、2 口，再連接到電阻和第2放大器U3，U3的輸出一路到第2電壓跟隨器U4，U4的輸出經(jīng)電阻和第二鉗位電路連接到控制單元。第2放大器U3的另一路輸出經(jīng)過零比較器U5和濾波電路連接到控制單元。負(fù)載電流通過采樣調(diào)理單元3號(hào)電路的電流霍爾傳感器連接到電阻、電容和第3放大器U6組成的調(diào)理電路后，經(jīng)反饋放大器U7和二極管組成的零電平比較電路連接到控制單元。采樣電容Cl兩端電壓輸出經(jīng)4號(hào)電路端子P3的1、2 口，再連接到電阻和第4放大器U8，第4放大器U8的輸出接第3電壓跟隨器U9，U9的輸出經(jīng)電阻和第三鉗位電路后連接到控制單元。供電切換方法如下
(I)采樣調(diào)理單元I號(hào)電路采樣光伏電源輸出電壓波形，2號(hào)電路和3號(hào)電路分別采樣電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的波形，捕獲它們的過零點(diǎn)時(shí)刻，控制單元再根據(jù)該時(shí)刻計(jì)算它們的頻率和相位差值，輸出調(diào)節(jié)信號(hào)到第二驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)逆變單元，使光伏電源輸出電壓與電網(wǎng)電壓的頻率和相位一致。4號(hào)電路采樣電容Cl兩端電壓，控制單元通過計(jì)算調(diào)整占空比，使光伏陣列輸出最大功率?！?2)當(dāng)光伏電源輸出功率大于或等于預(yù)設(shè)的負(fù)載功率時(shí)，即判斷光伏電源供電正常，控制單元輸出信號(hào)到第一驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)第一切換單元按照正弦交流電的正負(fù)半周期輪流導(dǎo)通，此時(shí)，第二切換單元關(guān)閉，僅由光伏電源向負(fù)載供電。(3)當(dāng)光伏電源輸出功率小于預(yù)設(shè)的負(fù)載功率時(shí)，即判斷光伏電源供電不正常，控制單元輸出信號(hào)到第一驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)第一、第二切換單元導(dǎo)通，此時(shí)光伏電源與市網(wǎng)并行供電。(4)檢測(cè)光伏電源供電是否恢復(fù)正常，若沒有恢復(fù)，則重復(fù)步驟(3)，若恢復(fù)正常，則轉(zhuǎn)步驟(5)。(5)控制單元通過采樣調(diào)理單元2、3號(hào)電路捕獲電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的過零點(diǎn)計(jì)算它們的頻率的差值，輸出信號(hào)到第二驅(qū)動(dòng)單元，調(diào)節(jié)逆變單元的輸出，使光伏電源輸出電壓和電網(wǎng)電壓的頻率和相位一致，此時(shí)，仍由光伏電源和市網(wǎng)并行供電。(6)控制單元通過第一驅(qū)動(dòng)單元逐漸調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的占空比輸出，當(dāng)調(diào)節(jié)到零時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)單元關(guān)閉第二切換單元，光伏電源經(jīng)導(dǎo)通的第一切換單元向負(fù)載供電。上述步驟(I)中，當(dāng)控制單元捕獲到電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的脈沖上升沿時(shí)產(chǎn)生中斷，先保護(hù)中斷現(xiàn)場(chǎng)，即保存相關(guān)寄存器的值，再判斷該中斷是由控制單元的第一捕獲單元還是第二捕獲單元產(chǎn)生，若是第一捕獲單元，即中斷時(shí)刻是電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)，將該捕獲值存入自定義的數(shù)組中，該捕獲值減去上一次捕獲值得電網(wǎng)電壓的周期。若是第二捕獲單元，即中斷時(shí)刻是負(fù)載電流的過零點(diǎn)，將該捕獲值存入自定義的另一數(shù)組中，該捕獲值減去上一次捕獲值得負(fù)載電流的周期，比較電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的周期差值的絕對(duì)值IafI，如果|af|=o，即兩者頻率相同，不作調(diào)整，如果|af|>o，則對(duì)控制單元內(nèi)部的周期寄存器進(jìn)行調(diào)整，如果負(fù)載電流的周期大于電網(wǎng)電壓的周期，則減小周期寄存器的值，如果負(fù)載電流的周期小于電網(wǎng)電壓的周期，則增大周期寄存器的值，直至負(fù)載電流的周期等于電網(wǎng)電壓的周期，即兩者的頻率相同。當(dāng)負(fù)載電流與電網(wǎng)電壓的頻率相同時(shí)，通過捕獲值計(jì)算得到相位差A(yù)Ph，在捕獲到電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)時(shí)，利用相位指針Pindrai記錄第k步調(diào)制信號(hào)。判斷相位差的值是否在允許范圍內(nèi)，若在范圍之內(nèi)，則指針不做調(diào)整。若不在允許范圍內(nèi)，通過當(dāng)前的相位指針值和電網(wǎng)電壓頻率，求出步進(jìn)值λ，使相位指針向前或向后一個(gè)步進(jìn)值，實(shí)現(xiàn)其向逆變過零相位值趨近.這樣就可實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流與市電的相位相一致，也就可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流頻率和相位對(duì)電網(wǎng)電壓的跟蹤。
本發(fā)明中光伏電源作為主電源主要實(shí)現(xiàn)3個(gè)功能逆變、最大功率跟蹤和輸出電流鎖相。其中逆變采用SPWM調(diào)制實(shí)現(xiàn)。在最大功率點(diǎn)跟蹤上，采用固定電壓法使得光伏電源始終工作在最大功率點(diǎn)。輸出電流鎖相采用控制器DSP的軟件鎖相方式來實(shí)現(xiàn)。在工作過程中光伏電源通過采樣單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)市網(wǎng)電源狀況和負(fù)載輸出情況，使得光伏電源輸出電壓與市網(wǎng)電壓同頻同相并工作在最大功率點(diǎn)上。當(dāng)光伏電源正常帶載時(shí)，DSP輸出兩路互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWMl、PWM2，控制第一切換單元的快速全控Q1、Q2動(dòng)作，并按照正弦交流電的正負(fù)半周輪流導(dǎo)通，在電壓正半周期Ql導(dǎo)通Q2關(guān)閉，在電壓負(fù)半周期Q2導(dǎo)通Ql關(guān)閉。市網(wǎng)作為后備電源，當(dāng)光伏電源輸出功率不足時(shí)，通過控制單元輸出控制信號(hào)，使得快速全控開關(guān)器件按照指定開關(guān)邏輯動(dòng)作進(jìn)行切換。具體過程為當(dāng)光伏電源輸出功率小于負(fù)載所需功率時(shí)，DSP輸出四路驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1、PWM2、PWM3、PWM4，控制第一切換單元和第二切換單元?jiǎng)幼?，Ql為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，讓Q4導(dǎo)通使得市網(wǎng)供電，因?yàn)楣夥妷旱陀谑芯W(wǎng)電壓，此時(shí)D2會(huì)截止，光伏電源輸出電流為零，由市網(wǎng)為負(fù)載提供電流。當(dāng)Q4關(guān)閉時(shí)，D2導(dǎo)通， 光伏電源繼續(xù)供電，其中Q4的導(dǎo)通時(shí)間由相應(yīng)的PWM4的脈沖寬度決定。若電壓處于負(fù)半周期，與正半周期類似，Q2依然保持導(dǎo)通狀態(tài)，讓Q3導(dǎo)通使得市網(wǎng)供電，此時(shí)Dl會(huì)截止，光伏電源輸出電流為零，由市網(wǎng)為負(fù)載提供電流。當(dāng)Q3關(guān)閉時(shí)，Dl導(dǎo)通，光伏電源繼續(xù)供電。其中Q3的導(dǎo)通時(shí)間由相應(yīng)的PWM3的脈沖寬度決定。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的切換電路單元配合切換控制邏輯實(shí)現(xiàn)無逆流的光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，光伏電源與市網(wǎng)切換可靠。2、本發(fā)明中在光伏電源供電不足的情況下與市網(wǎng)并行供電，在充分利用太陽能和市網(wǎng)的同時(shí)光伏電源的輸出功率只供與負(fù)載不流向市網(wǎng)，沒有對(duì)市網(wǎng)造成污染。3、本發(fā)明在光伏電源供電不足時(shí)，對(duì)開關(guān)器件的控制采用了脈沖寬度調(diào)制的控制策略，該策略能夠通過適時(shí)調(diào)整市網(wǎng)電壓的占空比輸出來滿足負(fù)載的功率所需，且保證光伏電源輸出功率為最大功率。4、本發(fā)明采用的基于DSP的軟件鎖相環(huán)技術(shù)，鎖相精度較高，很好地實(shí)現(xiàn)了光伏電源輸出電壓與電網(wǎng)電壓同頻同相。


圖1為本發(fā)明主電路框圖。
圖2為光伏電源電路原理圖。圖3為采樣調(diào)理電路原理圖。圖4為本發(fā)明供電切換流程圖。圖5為本發(fā)明頻率調(diào)節(jié)流程圖。圖6為本發(fā)明相位調(diào)節(jié)流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的硬件單元如下1.交流切換單元本發(fā)明的主電路是由4個(gè)絕緣柵雙極晶體管Q1、Q2、Q3、Q4和四個(gè)與之反向并聯(lián)的二極管D1、D2、D3、D4組成。其中第一切換單元中Ql與Dl反向并聯(lián)，Q2和D2反向并聯(lián)。Ql負(fù)端與Q2負(fù)端相連，Ql正端與Q2正端則分別連接光伏電源和負(fù)載。第二切換單元中Q3與D3反向并聯(lián)，Q4和D4反向并聯(lián)。Q3負(fù)端與Q4負(fù)端相連，Q3正端與Q4正端則分別連接負(fù)載和市網(wǎng)。與此同時(shí)，四個(gè)絕緣柵雙極晶體管的柵極都連接到第一驅(qū)動(dòng)單元，第一驅(qū)動(dòng)單元再連接到控制單元DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)上。通過控制單元的4路PWM(脈沖寬度調(diào)制波)輸出和驅(qū)動(dòng)單元的功率放大對(duì)4個(gè)管子進(jìn)行通斷控制。2.電源單元該單元由兩部分組成，一個(gè)是主電路左側(cè)的光伏電源，另一個(gè)則是主電路右側(cè)的市網(wǎng)電源。其中光伏電源的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，由開關(guān)管VQ5、二極管DlO以及電感LI組成的降壓電路，VQ5的柵極連接到第三驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元再連到控制單元，采樣電容Cl兩端電壓經(jīng)采樣調(diào)理后輸?shù)娇刂茊卧?，?shí)現(xiàn)太陽能的最大功率跟蹤，使其保證無論在何種情況下都為最大功率輸出。由絕緣柵雙極晶體管VQ1、VQ2、VQ3、VQ4組成的逆變電路完成從直流到交流的逆變，經(jīng)電感L2和電阻Rl濾波并升壓后輸出電壓Upv。同時(shí)，四個(gè)絕緣柵雙極晶體管的柵極也都連接到第二驅(qū)動(dòng)單元，第二驅(qū)動(dòng)單元再連接到控制單元DSP上，通過控制單元的4路SPWM輸出和驅(qū)動(dòng)單元的功率放大對(duì)4個(gè)管子進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。市網(wǎng)電源從主電路右側(cè)引進(jìn)，輸出電壓UgHd。3.控制單元本發(fā)明中控制單元采用的是TI公司DSP系列中TMS320F2812。在整個(gè)切換裝置中DSP完成所有的信號(hào)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)采樣、信號(hào)上升沿捕獲、PWM波以及SPWM波的輸出。4.驅(qū)動(dòng)單元本發(fā)明中第一、第二驅(qū)動(dòng)單元采用的是集成塊M57962L，第三驅(qū)動(dòng)單元采用的是器件IR2110。5.采樣調(diào)理單元采樣調(diào)理電路如圖3所示，因?yàn)镈SP的端口輸入范圍是O 3. 3V，所以需要用調(diào)理電路將交流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槠涠丝谀芙邮艿碾妷悍秶?。其中I號(hào)電路為光伏電壓采樣，電壓Upv從端子Pl的1、2號(hào)接口引進(jìn)，通過R2、R5降壓，降壓比例為
權(quán)利要求
1.光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電切換裝置，其特征在于負(fù)載通過第一切換單元與光伏電源連接，通過第二切換單元與市網(wǎng)連接，第一切換單元由第1、第2絕緣柵雙極晶體管Ql、Q2 分別與第1、第2 二極管Dl、D2反向并聯(lián)而成，Ql負(fù)端與Q2負(fù)端相連，QU Q2正端分別與光伏電源、負(fù)載相連，第二切換單元由第3、第4絕緣柵雙極晶體管Q3、Q4分別與第3、第4 二極管D3、D4反向并聯(lián)而成，Q3負(fù)端與Q4負(fù)端相連，Q3、Q4正端分別與負(fù)載、市網(wǎng)相連， Qf Q4的柵極與第一驅(qū)動(dòng)單元相連，第一驅(qū)動(dòng)單元與控制單元連接，光伏電源輸出電壓、電網(wǎng)電壓、負(fù)載電流通過采樣調(diào)理單元的1、2、3號(hào)電路采樣到控制單元，光伏電源由光伏陣列、降壓?jiǎn)卧?、逆變單元依次連接組成，由第5絕緣柵雙極晶體管 VQ5、第9 二極管D10、電感LI組成降壓電路，VQ5的柵極連接到第三驅(qū)動(dòng)單元，第三驅(qū)動(dòng)單元再連接到控制單元，采樣電容Cl兩端電壓經(jīng)采樣調(diào)理單元4號(hào)電路采樣到控制單元，逆變單元由第6-9絕緣柵雙極晶體管VQf VQ4分別與第5-8 二極管D5 D8反向并聯(lián)組成，VQl 的負(fù)端與VQ2的正端連接，并與第一輸出端連接，VQ3的負(fù)端與VQ4的正端連接，并與第二輸出端連接，第一、二輸出端經(jīng)電感、電阻濾波和變壓器升壓后分別連接到第一切換單元和負(fù)載，VQ1、VQ3的正端以及VQ2和VQ4的負(fù)端接降壓?jiǎn)卧妮敵?，VQf VQ4管的柵極均與第二驅(qū)動(dòng)單元連接，第二驅(qū)動(dòng)單元再連到控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其特征在于光伏電源輸出端L、N連接到采樣調(diào)理單元 I號(hào)電路的端子Pl的1、2 口，再連接到電阻和第I放大器U1，第I放大器Ul的輸出接第I 電壓跟隨器U2，U2的輸出經(jīng)電阻和第一鉗位電路后連接到控制單元，市網(wǎng)輸出端L1、NI連接到采樣調(diào)理單元的2號(hào)電路的端子P2的1、2 口，再連接到電阻和第2放大器U3，U3的輸出一路到第2電壓跟隨器U4，U4的輸出經(jīng)電阻和第二鉗位電路連接到控制單元，第2放大器U3的另一路輸出經(jīng)過零比較器U5和濾波電路連接到控制單元，負(fù)載電流通過采樣調(diào)理單元3號(hào)電路的電流霍爾傳感器連接到電阻、電容和第3放大器U6組成的調(diào)理電路后，經(jīng)反饋放大器U7和二極管組成的零電平比較電路連接到控制單元，采樣電容Cl兩端電壓輸出經(jīng)4號(hào)電路端子P3的1、2 口，再連接到電阻和第4放大器U8，第4放大器U8的輸出接第 3電壓跟隨器U9，U9的輸出經(jīng)電阻和第三鉗位電路后連接到控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于供電切換方法如下(1)采樣調(diào)理單元I號(hào)電路采樣光伏電源輸出電壓波形，2號(hào)電路和3號(hào)電路分別采樣電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的波形，捕獲它們的過零點(diǎn)時(shí)刻，控制單元再根據(jù)該時(shí)刻計(jì)算它們的頻率和相位差值，輸出調(diào)節(jié)信號(hào)到第二驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)逆變單元，使光伏電源輸出電壓與電網(wǎng)電壓的頻率和相位一致，4號(hào)電路采樣電容Cl兩端電壓，控制單元通過計(jì)算調(diào)整占空比， 使光伏陣列輸出最大功率；(2)當(dāng)光伏電源輸出功率大于或等于預(yù)設(shè)的負(fù)載功率時(shí)，即判斷光伏電源供電正常，控制單元輸出信號(hào)到第一驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)第一切換單元按照正弦交流電的正負(fù)半周期輪流導(dǎo)通，此時(shí)，第二切換單元關(guān)閉，僅由光伏電源向負(fù)載供電；(3)當(dāng)光伏電源輸出功率小于預(yù)設(shè)的負(fù)載功率時(shí)，即判斷光伏電源供電不正常，控制單元輸出信號(hào)到第一驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)第一、第二切換單元導(dǎo)通，此時(shí)光伏電源與市網(wǎng)并行供電；(4)檢測(cè)光伏電源供電是否恢復(fù)正常，若沒有恢復(fù)，則重復(fù)步驟(3)，若恢復(fù)正常，則轉(zhuǎn)步驟(5)；(5)控制單元通過采樣調(diào)理單元2、3號(hào)電路捕獲電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的過零點(diǎn)計(jì)算它們的頻率的差值，輸出信號(hào)到第二驅(qū)動(dòng)單元，調(diào)節(jié)逆變單元的輸出，使光伏電源輸出電壓和電網(wǎng)電壓的頻率和相位一致，此時(shí)，仍由光伏電源和市網(wǎng)并行供電；(6)控制單元通過第一驅(qū)動(dòng)單元逐漸調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的占空比輸出，當(dāng)調(diào)節(jié)到零時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)單元關(guān)閉第二切換單元，光伏電源經(jīng)導(dǎo)通的第一切換單元向負(fù)載供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于步驟(I)中，當(dāng)控制單元捕獲到電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的脈沖上升沿時(shí)產(chǎn)生中斷，先保護(hù)中斷現(xiàn)場(chǎng)，即保存相關(guān)寄存器的值，再判斷該中斷是由控制單元的第一捕獲單元還是第二捕獲單元產(chǎn)生，若是第一捕獲單元，即中斷時(shí)刻是電網(wǎng)電壓的過零點(diǎn)，將該捕獲值存入自定義的數(shù)組中，該捕獲值減去上一次捕獲值得電網(wǎng)電壓的周期，若是第二捕獲單元，即中斷時(shí)刻是負(fù)載電流的過零點(diǎn)，將該捕獲值存入自定義的另一數(shù)組中，該捕獲值減去上一次捕獲值得負(fù)載電流的周期，比較電網(wǎng)電壓和負(fù)載電流的周期差值的絕對(duì)值|AF|，如果|AF|=0，即兩者頻率相同，不作調(diào)整，如果|AF|>0，則對(duì)控制單元內(nèi)部的周期寄存器進(jìn)行調(diào)整，如果負(fù)載電流的周期大于電網(wǎng)電壓的周期，則減小周期寄存器的值，如果負(fù)載電流的周期小于電網(wǎng)電壓的周期，則增大周期寄存器的值，直至負(fù)載電流的周期等于電網(wǎng)電壓的周期，即兩者的頻率相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于當(dāng)負(fù)載電流與電網(wǎng)電壓的頻率相同時(shí)，通過捕獲值計(jì)算得到相位差A(yù)Ph，在捕獲到電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)時(shí)利用相位指針I(yè)Ux記錄第k步調(diào)制信號(hào)，判斷相位差的值是否在允許范圍內(nèi)，若在范圍之內(nèi)，則指針不做調(diào)整，若不在允許范圍內(nèi)，通過當(dāng)前的相位指針值和電網(wǎng)電壓頻率，求出步進(jìn)值λ，使相位指針向前或向后一個(gè)步進(jìn)值，實(shí)現(xiàn)其向逆變過零相位值趨近，這樣就可實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流與市電的相位相一致，也就可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流頻率和相位對(duì)電網(wǎng)電壓的跟蹤。
全文摘要
本發(fā)明為光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電切換裝置，解決已有裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，并行供電時(shí)防逆流性能差，光伏電源不能始終輸出最大功率的問題。它包括交流切換單元、電源單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)電路、采樣調(diào)理單元等。所述的交流切換單元通過控制單元采用脈沖寬度調(diào)制策略和DSP軟件鎖相技術(shù)進(jìn)行邏輯切換控制。本發(fā)明為無逆流的光伏發(fā)電與市網(wǎng)并行供電的實(shí)現(xiàn)提供了很好的保證。
文檔編號(hào)H02J9/06GK103001310SQ20121047925
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者胡天友, 胡蓉, 王敏, 陸明龍, 何應(yīng)兵, 王仁昭, 唐德煒, 陳永祥 申請(qǐng)人:成都科星電器橋架有限公司