一种微电网三相并网逆变系统及其控制方法

摘要

一种微电网三相并网逆变系统，包括主电路DSP系统、2组交流互感器、1组直流互感器、1组数据采集转换模块、1组直流数据采集模块、1组温度传感器、1组IGBT驱动模块，本发明使三相逆变系统具备了独立运行和并网运行自适应的能力，实现并网/独立双模式三相逆变系统，通过在并网前，使输出电压跟踪电网电压的幅值和相位，在断网时刻采用断网前负载电压相位幅值作为电压基准，使本逆变系统在工作模式转换过程中实现无缝切换，解决了独立逆变系统不能并网的技术问题。

主权项

一种微电网三相并网逆变系统，其特征在于包括：一个主电路，包括分布式直流电源、直流斩波升压电路、滤波电容、逆变电路、滤波电感器、升压逆变器，分布式直流电源提供所需直流电能，经直流斩波升压电路为提高逆变系统能量转换效率实现DC/DC，经滤波电容消除干扰，滤波电容逆变部分采用三相全控桥IGBT，实现对升压后的DC逆变成三相AC，滤波电感器，使逆变后的三相电流波形更加平滑，升压变压器实现逆变输出电压和电网电压的匹配，最终实现并网；一个DSP系统，用于运行系统控制程序、改进滞环电流算法，并将对AD转换上来的各种数字量进行运算分析，并根据对采集数据的分析结果，向IGBT驱动电路发布驱动指令，以及将电压、电流、频率参数送往显示模块，同时将数据通过通信模块送往上位机以及接收上位机下达的控制指令，以及根据各参数逻辑关系运算在本逆变装置并网/独立工作模式转换过程中实现无缝切换；2组交流互感器，包含3个电流互感器和3个电压互感器，用来采集逆变装置三相输出电流和电网侧三相电压等参数；2组直流互感器，包括2个霍尔互感器和2个霍尔电流互感器，用于采集直流侧的电压和电流参数；1组数据采集转换模块，包括滤波电路、幅值调整电路、限幅保护电路和转换电路，滤波电路采用低通滤波器，滤除不必要的高频信号，消除高频信号对采集电路的干扰；幅值调整电路是将滤波后输出的信号加入中心偏执电压，使其满足A/D转换芯片的输入要求；限幅保护电路是为了防止信号由于干扰原因发生突跳导致信号幅度过大，超过全输入范围，导致A/D转换芯片烧毁，进而损坏采集电路和后续电路；转换电路含有两个同时工作的12位A/D转换器，每个转换器对应3条差分输入通道，同时采样、转换，保持每相电压和电流的同步采集；2组数据检测模块，采集直流电源侧的电流信号和电压信号，并送往控制芯片的ADC转换模块，以供控制系统对电源的续航能力做出评估；1组温度传感器，用于采集IGBT模块的温度，并将数据送往保护模块，一旦超出保护模块设定的上限，保护模块将指令传送给DSP系统，进行紧急处理，关断驱动电路；1组IGBT驱动模块，用于短路过流时实现快速、可靠软关断，具有光电隔离功能，在发生故障时快速反馈给控制系统，供控制系统进行实时控制与监测。