一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭，温室效应等一系列环境污染问题也随之而来，因此面对严峻的能源危机，人们不断对新能源进行探索和研究，其中太阳能因其环境友善、转换便捷和取之不尽等特点，在各国能源研究中占据重要一环。所以，需要提高光伏转换效率并降低高次谐波成分，因此光伏并网系统的研究设计非常具有应用意义与市场价值。

传统的光伏并网系统，往往是多片太阳能板组成的光伏阵列，其部分太阳能板可能会发生遮蔽效应、老化或损坏，从而无法准确追踪最大功率点并降低发电效益，因此我们需要解决光伏并网系统转换效率低下的问题，并且要保证小体积、安全性和经济性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统，以单一太能板结合高升压转换器和并网逆变器形成的独立发电模块，解决光伏并网系统转换效率低的问题，并且保证小体积和提高其稳定性、安全性和经济性。

本发明采取的技术方案为：它包括太阳能板模块，新型高升压多输出转换器模块，DC-DC/DC-AC控制模块，光伏蓄电池模块，并网逆变器模块，电网模块，锁相回路模块；太阳能板模块输出与新型高升压多输出转换器模块相连，太阳能板模块输出与DC-DC/DC-AC控制模块相连，新型高升压多输出转换器模块输出与光伏蓄电池模块相连，新型高升压多输出转换器模块输出与并网逆变器模块相连，并网逆变器模块输出与电网模块相连，电网模块输出与锁相回路模块相连，锁相回路模块输出与DC-DC/DC-AC控制模块相连，DC-DC/DC-AC控制模块输出与新型高升压多输出转换器模块相连，DC-DC/DC-AC控制模块输出与并网逆变器模块相连。

本发明的一步优化，所述的新型高升压多输出转换器具有单输入多输出的特点，结合耦合电感和电压提升技术，并具有漏感回收功能，可提高电路转换效率。

本发明的一步优化，所述的并网逆变器模块选择单极式切换的单相全桥逆变器，输出波形谐波成分较低，并可获得两倍开关频率的调制信号。

本发明的一步优化，所述的锁相回路模块选择零交越点侦测电路获得电网相位，结合正弦表，使逆变器输出波形和电网达到锁相功能。

本发明的有益效果：具有单输入多输出的特点，可连接多个负载，具有很高的安全性，电源效率高，输出正弦波质量好，动态稳定和静态稳定性高，结构简单，操作方便，并具有小体积和经济性。

为更清楚的说明本发明所提的一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的结构示意图。

图2为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的新型高升压多输出转换器模块电路图。

图3为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的光伏蓄电池模块电路图。

图4为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的并网逆变器模块电路图。

图5为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的锁相回路模块电路图。

图6为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的DC-DC模块数字控制电路结构图。

图7为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的DC-AC模块数字控制电路结构图。

图8为本发明一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的扰动观察法MPPT结构示意图。

具体实施方式

图1所示为一种具有高升压多输出转换器的光伏并网系统的结构示意图，它包括太阳能板模块，新型高升压多输出转换器模块，DC-DC/DC-AC控制模块，光伏蓄电池模块，并网逆变器模块，电网模块，锁相回路模块；太阳能板模块输出与新型高升压多输出转换器模块相连，太阳能板模块输出与DC-DC/DC-AC控制模块相连，新型高升压多输出转换器模块输出与光伏蓄电池模块相连，新型高升压多输出转换器模块输出与并网逆变器模块相连，并网逆变器模块输出与电网模块相连，电网模块输出与锁相回路模块相连，锁相回路模块输出与DC-DC/DC-AC控制模块相连，DC-DC/DC-AC控制模块输出与新型高升压多输出转换器模块相连，DC-DC/DC-AC控制模块输出与并网逆变器模块相连。

结合图1-8说明本实施方式，本发明实施例的工作原理：太阳能板模块输出的电压和电流经ADC0832转换为数字信号，连接DC-DC/DC-AC控制模块，经最大功率追踪MPPT算法运算后，输出PWM信号控制功率开关管切换。

太阳能板模块输出的17V电压经新型高升压多输出转换器，分别输出12V和200V直流电压输入光伏蓄电池和并网逆变器，具有单输入多输出特点。当转换器开关导通时，C

在并网模式下，利用零交越点侦测电路检测电网电压零点，当电网电压波形在正半周时，输出高电位，侦测为负半周时，输出低电位，搭配正弦表，输入DC-DC/DC-AC控制模块进行锁相控制，使并网逆变器输出波形和电网同相位。

经分频器F40M20M20K50获得DC-DC/DC-AC控制模块各个工作区块所需频率20MHz、20KHz和20Hz，使用扰动观察法MPPT控制开关导通信号参考值，从而达到太阳能板的最大功率点，最后由载波和比较单元Comp产生脉宽调制信号PWM，控制转换器的功率开关通断，并输出各个开关的控制电压信号，输入到新型高升压多输出转换器和并网逆变器模块，形成闭环控制，提高光伏并网系统的可靠性和稳定性。

以上对本发明的实施例进行了描述，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是所述技术方案的限制，所以本发明并不局限于上述的具体实施方式，所有本领域普通技术人员在不脱离本发明宗旨和构思的前提下，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。