一種具備光伏組件特性的直流模擬電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及具備光伏組件特性的直流模擬電源【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了現(xiàn)有直流模擬電源電路復雜，功率等級低的問題，從簡單的電路結(jié)構(gòu)出發(fā)，實現(xiàn)對光伏組件特性的曲線模擬，應用于光伏變流器的性能測試。本直流模擬電源由主電路和控制系統(tǒng)兩部分組成，主電路采用PWM整流器拓撲，實現(xiàn)將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的功能；控制系統(tǒng)由模擬量信號處理模塊、數(shù)字量信號處理模塊、數(shù)據(jù)通信接口、電源模塊以及含核心處理芯片的算法處理模塊組成，參照光伏組件曲線特性對直流模擬電源輸出進行控制，確保直流模擬電源輸出的直流電壓和直流電流擬合光伏組件特性曲線。
【專利說明】一種具備光伏組件特性的直流模擬電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及具備光伏組件特性的直流模擬電源【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光伏變流器的發(fā)展，對光伏變流器技術(shù)性能的測試要求越來越高。太陽能電池板作為直流輸入電源，在測試中必不可少。但是由于太陽能電池板造價高，隨著光伏變流器功率等級的升高，直接采用太陽能電池板作為測試設(shè)備，會大大增加光伏變流器的研究成本。所以近年來陸續(xù)出現(xiàn)具備光伏組件特性的直流模擬電源，用以模擬太陽能電池板。這些直流模擬電源主電路多采用DC/DC變換器拓撲，控制系統(tǒng)復雜，單個的直流模擬電源的功率等級低，難以應對目前越來越大功率等級的光伏變流器。為了應對大功率光伏變流器，目前更多的是采用多個光伏模擬電源并聯(lián)的方式，該方式使得整體電路復雜，對并聯(lián)技術(shù)的要求較高，增加了直流模擬電源的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種具備光伏組件特性的直流模擬電源，由主電路和控制系統(tǒng)兩部分組成，其特征在于:控制系統(tǒng)由模擬量信號處理模塊(a)、數(shù)字量信號處理模塊(b)、數(shù)據(jù)通信接口(C)、電源模塊(d)以及算法處理模塊(e)組成；主電路采用PWM整流器拓撲，交流輸入側(cè)連接至電網(wǎng)取交流電能，交流電能通過交流濾波電路濾波后輸送給AC/DC轉(zhuǎn)換電路，AC/DC轉(zhuǎn)換電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出給直流濾波電路，通過直流濾波電路濾波后輸出給光伏變流器使用。
[0004]模擬量信號通過模擬量信號處理模塊(a)、開關(guān)量信號通過數(shù)字量信號處理模塊(b)、外部通信信息通過數(shù)據(jù)通信接口(C)輸送給算法處理模塊(e)，算法處理模塊(e)對這些信息進行分析處理，根據(jù)這些信息參照光伏組件曲線特性對直流模擬電源輸出進行控制，確保直流模擬電源輸出的直流電壓和直流電流擬合光伏組件的特性曲線；直流模擬電源的曲線模擬算法是將實際的光伏組件特性曲線按照7段進行直線擬合，擬合后的折線與實際曲線高度近似，達到模擬光伏組件輸出特性的目的。
[0005]模擬量信號由主電路中的傳感器進行采集，采集后的低壓信號輸送給模擬量信號處理模塊(a)，模擬量信號處理模塊(a)對這些信息進行濾波、隔離、放大處理；主電路中電氣開關(guān)的控制及反饋信號連接到數(shù)字量信號處理模塊(b)，數(shù)字量信號處理模塊(b)對這些信息進行隔離、電平轉(zhuǎn)換處理；外部通信信息通過通信線纜連接到數(shù)據(jù)通信接口(C)，數(shù)據(jù)通信接口(C)將通信信息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。模擬量信號、數(shù)字量信號、外部通信信息經(jīng)過處理后都輸送至算法處理模塊(e)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為一種具備光伏組件特性的直流模擬電源系統(tǒng)框圖。[0007]圖2為一種具備光伏組件特性的直流模擬電源控制系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0008]如圖1所示，所述一種具備光伏組件特性的直流模擬電源的主電路采用PWM整流器拓撲，交流輸入側(cè)連接至電網(wǎng)取交流電能，交流電能通過交流濾波電路濾波后輸送給AC/DC轉(zhuǎn)換電路，AC/DC轉(zhuǎn)換電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出給直流濾波電路，通過直流濾波電路濾波后輸出給光伏變流器使用。
[0009]如圖2所示，所述一種具備光伏組件特性的直流模擬電源的控制系統(tǒng)由模擬量信號處理模塊(a)、數(shù)字量信號處理模塊(b)、數(shù)據(jù)通信接口(C)、電源模塊(d)以及算法處理模塊(e)組成。
[0010]模擬量信號通過模擬量信號處理模塊(a)、開關(guān)量信號通過數(shù)字量信號處理模塊(b)、外部通信信息通過數(shù)據(jù)通信接口(C)輸送給算法處理模塊(e)，算法處理模塊(e)對這些信息進行分析處理，另一方面根據(jù)這些信息參照光伏組件曲線特性對直流模擬電源輸出進行控制，確保直流模擬電源輸出的直流電壓和直流電流擬合光伏組件的特性曲線。
[0011]模擬量信號由主電路中的傳感器進行采集，采集后的低壓信號輸送給模擬量信號處理模塊(a)，模擬量信號處理模塊(a)對這些信息進行濾波、隔離、放大處理；主電路中電氣開關(guān)的控制及反饋信號連接到數(shù)字量信號處理模塊(b)，數(shù)字量信號處理模塊(b)對這些信息進行隔離、電平轉(zhuǎn)換處理；外部通信信息通過通信線纜連接到數(shù)據(jù)通信接口(C)，數(shù)據(jù)通信接口(C)將通信信息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換。模擬量信號、數(shù)字量信號、外部通信信息經(jīng)過處理后都輸送至算法處理模塊(e)。算法處理模塊(e)核心處理芯片采用DSP芯片，在DSP內(nèi)部通過軟件編程一方面實現(xiàn)對外部信息的分析處理，另一方面根據(jù)這些信息參照光伏組件的曲線特性對直流模擬電源輸出進行控制，確保直流模擬電源輸出的直流電壓和直流電流擬合光伏組件的特性曲線。直流模擬電源的曲線模擬算法是將實際的光伏組件特性曲線按照7段進行直線擬合，擬合后的折線與實際曲線高度近似，達到模擬光伏組件輸出特性的目的。
[0012]本發(fā)明解決了現(xiàn)有直流模擬電源電路復雜，功率等級低的問題，從簡單的電路結(jié)構(gòu)出發(fā)，實現(xiàn)對光伏組件特性的曲線模擬，應用于光伏變流器的性能測試。
【權(quán)利要求】
1.一種具備光伏組件特性的直流模擬電源，由主電路和控制系統(tǒng)兩部分組成，其特征在于:控制系統(tǒng)由模擬量信號處理模塊(a)、數(shù)字量信號處理模塊(b)、數(shù)據(jù)通信接口(C)、電源模塊(d)以及算法處理模塊(e)組成；主電路采用PWM整流器拓撲，交流輸入側(cè)連接至電網(wǎng)取交流電能，交流電能通過交流濾波電路濾波后輸送給AC/DC轉(zhuǎn)換電路，AC/DC轉(zhuǎn)換電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出給直流濾波電路，通過直流濾波電路濾波后輸出給光伏變流器使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具備光伏組件特性的直流模擬電源，其特征在于:模擬量信號通過模擬量信號處理模塊(a)、開關(guān)量信號通過數(shù)字量信號處理模塊(b)、外部通信信息通過數(shù)據(jù)通信接口(C)輸送給算法處理模塊(e)，算法處理模塊(e)對這些信息進行分析處理，根據(jù)這些信息參照光伏組件曲線特性對直流模擬電源輸出進行控制，確保直流模擬電源輸出的直流電壓和直流電流擬合光伏組件的特性曲線；直流模擬電源的曲線模擬算法是將實際的光伏組件特性曲線按照7段進行直線擬合，擬合后的折線與實際曲線高度近似，達到模擬光伏組件輸出特性的目的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具備光伏組件特性的直流模擬電源，其特征在于:模擬量信號由主電路中的傳感器進行采集，采集后的低壓信號輸送給模擬量信號處理模塊(a)，模擬量信號處理模塊(a)對這些信息進行濾波、隔離、放大處理；主電路中電氣開關(guān)的控制及反饋信號連接到數(shù)字量信號處理模塊(b)，數(shù)字量信號處理模塊(b)對這些信息進行隔離、電平轉(zhuǎn)換處理；外部通信信息通過通信線纜連接到數(shù)據(jù)通信接口(C)，數(shù)據(jù)通信接口(C)將通信信息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，模擬量信號、數(shù)字量信號、外部通信信息經(jīng)過處理后都輸送至算法處理模塊(e)。
【文檔編號】H02S50/10GK103746653SQ201310721815
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】陳寧, 周飛, 易頔 申請人:青海能高新能源有限公司, 北京能高自動化技術(shù)股份有限公司