一种孤岛检测系统及其方法与流程

本发明属于孤岛检测的领域，具体涉及一种孤岛检测系统及其方法。

背景技术：

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能，要求既能快速检测出孤岛状态，同时又尽量减少对电网的不良影响。

现在公认为有效的方法有：针对幅值施加扰动的电压正反馈法、有功功率扰动法，针对频率施加扰动的主动移频法，针对相位施加扰动的无功功率扰动法、主动移相法等。这些方法都能通过软件实现并取得较好的效果，但如果技术处理不好，会加重dsp的运算负担，或导致孤岛检测性能不达标,或使输出电能质量畸变率增大等。滑模频率偏移法(slip-modefrequencyshift，sms)的自动移相法(automaticphaseshift，aps)为主动移相式孤岛检测算法的典型代表，它们能有效地检测出孤岛状态，但算法及判断逻辑较复杂，增大了dsp实现的难度。

为了解决上述问题，本发明采用了一种孤岛检测系统及其方法。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种孤岛检测系统，无需dsp实现，用单片机即可实现孤岛检测。

本发明还有一个目的是提供一种孤岛检测系统，其对电能质量影响小，检测能力完全满足孤岛检测的标准。

本发明还有一个目的是提供一种孤岛检测方法，其具有检测能力强、电流畸变小、适用于多光伏系统。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种孤岛检测系统，包括：

控制模块；

逆变电路，其与所述控制模块连接，用来生成spwm波形；

输出信号电路，其一端与所述逆变电路连接，所述输出信号电路的另一端与所述控制模块连接，用来输出电网波形；

比较电路，其与所述输出信号电路和所述控制模块连接，用来比较所述spwm波形的零点时刻与所述电网波形的零点时刻之间的时间差，且定义所述零点时刻之间的时间差为零点时刻的spwm指针值；

其中，所述控制模块检测所述零点时刻的spwm指针值是否在固定范围内波动。

优选的是，所述逆变电路包括前级推挽电路、整流滤波电路、后级逆变电路及lcl滤波电路，所述前级推挽电路的的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述后级逆变电路的输入端连接，所述后级逆变电路的输出端与所述lcl滤波电路的输入端连接。

优选的是，还包括前级驱动电路和后级驱动电路，所述前级驱动电路和所述后级驱动电路的一端均与所述控制模块连接，所述前级驱动电路的另一端与所述前级推挽电路的另一端连接，所述后级驱动电路的另一端与所述后级逆变电路的输入端连接。

优选的是，所述输出信号电路包括电流采样电路、电压采样电路及电网电压采样电路，所述电流采样电路、所述电压采样电路与所述电网电压采样电路的一端均与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电流采样电路、所述电压采样电路与所述电网电压采样电路的另一端均与所述控制模块连接；

其中，所述电网电压采样电路的一端与所述比较电路连接。

优选的是，所述比较电路包括比较器，其正端与所述电网电压采样电路连接，所述比较器的负端接2.5v参考电压，所述比较器的输出端与所述控制模块连接。

优选的是，所述控制模块为hym8f028c6型号的mcu。

优选的是，还包括电源，其一路与所述前级驱动电路连接，所述电源的另一路与所述控制模块连接；

其中，电源的输入电压为24v，所述电源供给所述前级驱动电路的一路的电压为12v，所述电源供给所述控制模块的一路的电压为5v。

本发明还提供了一种孤岛检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过逆变电路和输出信号电路，分别来生成spwm波形和电网波形；

通过比较电路来比较所述spwm波形的零点时刻与所述电网波形的零点时刻之间的时间差，且定义所述零点时刻之间的时间差为零点时刻的spwm指针值；

控制模块检测所述比较电路输出的所述spwm指针值是否在固定范围内波动。

优选的是，所述通过比较电路来比较所述spwm波形的零点时刻与所述电网波形的零点时刻之间的时间差，且定义所述零点时刻之间的时间差为零点时刻的spwm指针值之前还包括：

所述控制模块捕获到所述比较电路的过零信号后，记住此刻的spwm指针值，与零点时刻的spwm指针值比较后，相差大，则通过减小或增大spwm指针值，缩小相位差，即使所述spwm波形的零点时刻和所述电网波形的零点时刻有一定的时间差。

优选的是，所述逆变电路包括前级推挽电路、整流滤波电路、后级逆变电路及lcl滤波电路，所述前级推挽电路的的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述后级逆变电路的输入端连接，所述后级逆变电路的输出端与所述lcl滤波电路的输入端连接；

所述输出信号电路包括电网电压采样电路，所述电网电压采样电路的输入端与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电网电压采样电路的一个输出端与所述控制模块连接，所述电网电压采样电路的另一个输出端与所述比较电路连接；

所述比较电路包括比较器，其正端与所述电网电压采样电路连接，所述比较器的负端接2.5v参考电压，所述比较器的输出端与所述控制模块连接。

其中，所述控制模块为hym8f028c6型号的mcu。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明提供的一种孤岛检测系统，其无需dsp实现，不需要复杂的数学计算，用单片机即可实现孤岛检测。

2、本发明提供的一种孤岛检测系统，其对电能质量影响小，检测能力完全满足孤岛检测的标准。

3、本发明提供的一种孤岛检测方法，其具有检测能力强、电流畸变小的特点，适用于多光伏系统。

4、本发明提供的一种孤岛检测方法，其检测成本低，具有市场竞争力。

5、本发明提供的一种孤岛检测方法，其能够准确有效地检测电网掉电，迅速切断逆变器与电网的连接。

附图说明

图1是本发明所述的电源电路的工作原理图；

图2是本发明所述的前级驱动电路的工作原理图；

图3是本发明所述的后级驱动电路的工作原理图；

图4是本发明所述的前级推挽电路的工作原理图；

图5是本发明所述的整流滤波电路的工作原理图；

图6是本发明所述的后级逆变电路的工作原理图；

图7是本发明所述的电流采样电路的工作原理图；

图8是本发明所述的电压采样电路的工作原理图；

图9是本发明所述的电网电压采样电路的工作原理图；

图10是本发明的比较电路的工作原理图；

图11是本发明所述的控制模块的工作原理图；

图12是本发明所述的孤岛检测系统的电路工作原理图；

图13是本发明所述的相位差的示意图；

图14是本发明加入相位扰动后的电压值变化图；

图15是本发明所述的孤岛检测系统的的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本说明书中，当一个元件被提及为“连接至或耦接至”另一个元件或“设置在另一个元件中”时，其可以“直接”连接至或耦接至另一元件或“直接”设置在另一元件中。或以其他元件介于其间的方式连接至或耦接至另一元件或设置在另一元件中，除非其被体积为“直接耦接至或连接至”另一元件或“直接设置”在另一元件中。此外，应理解，当一个元件被提及为“在另一元件上”、“在另一元件上方”、“在另一元件下”或“在另一元件下方”时，其可与另一元件“直接”接触或以其间介入有其他元件的方式与另一元件接触，除非其被提及为与另一元件直接接触。

如图15所示，一种孤岛检测系统，其特征在于，包括：

控制模块；

逆变电路，其与所述控制模块连接，用来生成spwm波形；

输出信号电路，其一端与所述逆变电路连接，所述输出信号电路的另一端与所述控制模块连接，用来输出电网波形；

比较电路，其与所述输出信号电路和所述控制模块连接，用来比较所述spwm波形的零点时刻与所述电网波形的零点时刻之间的时间差，如果正偏，则定义所述零点时刻之间的时间差为零点时刻的spwm指针值，如果反偏，则定义所述零点时刻之间的时间差为一个周期的总spwm波的个数减去spwm的指针值；

其中，所述控制模块检测所述零点时刻的spwm指针值或为一个周期的总spwm波的个数减去spwm的指针值是否在固定范围内波动。

监测零点时刻的spwm指针值，正常并网情况下，零点的spwm指针值会在一个很小的范围内波动，如果spwm指针值是一个固定不变的值，或指针的值跳变很大，都说明电网电压异常，所述逆变电路关闭输出，有效地达到孤岛检测。

在上述情况的基础上，又一个实施例，所述逆变电路包括前级推挽电路、整流滤波电路、后级逆变电路及lcl滤波电路，所述前级推挽电路的的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述后级逆变电路的输入端连接，所述后级逆变电路的输出端与所述lcl滤波电路的输入端连接。

所述前级推挽电路为前级变压器，如图4所示，变压器的初级24v输入(此逆变器标称是24v，在本领域中的意思就是实际输入电压范围在20-30v以内都可以正常工作)，次级380v输出(前级升压后最低必须是340以上电压，后级逆变才能输出220v电压，所以选择380是留一定的余量)，c2，c，c4选择高频电解电容(c2，c3，c4主要是滤波作用，高频滤波效果好，串联等效电阻(esr)小，所以电容发热量小，可以提高输出效率)，附图4中的pwm_bout、pwm_aout是mic4452的输出信号，用来驱动前级推挽电路中的mos，并通过推挽变压器来实现前级升压；采用控制模块的pwm1和pwm2产生的两路相位相差180的pwm信号，用于前级推挽升压，两路相位差不能太大，太大会产生偏磁，前级mos会烧坏。

所述前级推挽电路的推挽变压器的次级输出通过所述整流滤波电路，如图5所示，输出dc380v电压(前级升压后最低必须是340以上电压，后级逆变才能输出220v电压，所以选择380是留一定的余量)，并输出到后级逆变电路。

如图6所示，滤波整理后直流380v，输出给后级逆变电路，所述后级逆变电路通过控制模块输出spwm信号，pwm1h、pwm1l、pwm2h、pwm2l，并通过后级驱动电路，输出驱动信号ho1、lo1、ho2、lo2，控制后级逆变电路中全桥4个mos，实现全桥逆变。

全桥逆变输出的电压信号后再通过lcl滤波后，输出了标准50hz的正弦波。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，还包括前级驱动电路和后级驱动电路，所述前级驱动电路和所述后级驱动电路的一端均与所述控制模块连接，所述前级驱动电路的另一端与所述前级推挽电路的另一端连接，所述后级驱动电路的另一端与所述后级逆变电路的输入端连接。

所述前级驱动电路中采用mic4452驱动芯片，mic4452是一款峰值驱动可达12a的低压mos驱动，采用12v供电，如图2电路图中所示，pwm_a、pwm_b是控制模块的pwm1、pwm2的输出信号，pwm_bout、pwm_aout是mic4452的输出信号，用来驱动前级推挽电路中的mos，并通过推挽变压器来实现前级升压。mic4452的输入必须接10k的下拉电阻，不然上电时，容易出现pwm_aout、pwm_bout同高的情况，这样就会烧坏前级mos。

所述后级驱动电路通过控制模块输出spwm信号，pwm1h、pwm1l、pwm2h、pwm2l，并通过驱动ir2110，输出驱动信号ho1、lo1、ho2、lo2控制后级逆变电路。所述ir2110是美国ir公司生产的高压mos驱动器。它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，所述输出信号电路包括电流采样电路、电压采样电路及电网电压采样电路，所述电流采样电路、所述电压采样电路与所述电网电压采样电路的一端均与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电流采样电路、所述电压采样电路与所述电网电压采样电路的另一端均与所述控制模块连接；

其中，所述电网电压采样电路的一端与所述比较电路连接。

如图7所示的电流采样电路的工作原理图，其采用hcs_lsp15电流传感器，hcs_lsp15串接在输出回路，hcs_lsp15输出是以2.5v为中点的信号。单片机可以直接采样。所述电流采样电路的输入端与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电流采样电路的输出端与所述控制模块的连接。

如图8所示的电压采样电路的工作原理图，所述电压采样电路的输入端与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电压采样电路的输出端与所述控制模块连接，电路的母线电压为380v，所以采用三个1m的电阻分压，再通过运放输出给控制模块，供所述控制模块采样。

如图9所示的电网电压采样电路的工作原理图，所述电网电压采样电路中的电网电压通过互感器，衰减电压幅值，再通过运放滤波后，一路直接输出给控制模块，供控制模块采样，一路则输出给所述比较电路的正端，供比较器比较，其中，电网电压检测用互感器的方式采样效果好于用运放衰减的方式，220v电压通过初级限流衰减，次级串接电阻r92采样220电压信号，给r92上并接c49，可以很大程度上衰减采样信号上的高频开关干扰毛刺，串接c59，主要起到隔值滤波的作用。

上述输出信号电路能够保证采样到的信号是真实，有效的信号，这样才能正确判断零点位置，才能实现并网，保证逆变器正常运行，才能保证准确检测相位偏差。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，所述比较电路包括比较器，其正端与所述电网电压采样电路连接，所述比较器的负端接2.5v参考电压，所述比较器的输出端与所述控制模块连接。

如图9和图10所示，所述电网电压采样电路的一路输出给所述比较电路中的比较器的正端，所述比较器的负端接2.5v参考电压，检测过零点，所述比较器的输出连接控制模块。

所述电网电压采样电路中的电压采样信号通过运放滤波电路，使其变为以2.5v为中点的正弦信号，此信号输入到比较器的正端，与比较器的负端2.5v参考电压进行比较，从而检测到过零点，并输入到单片机的io口，供单片机检测。为了提高单片机io检测的抗干扰能力，此处采用ad查询方式来检测比较器的输出状态。单片机每50us通过ad采样判断比较器的输出口的电压值，每次采样三次，如果三次采样结果都大于3v，则说明比较器输出高电平，如果三次结果都小于1v，则说明比较器输出低电平。

高低电平是两种状态，可以设置电平由高变低为零点触发时刻，也可以设置由低变高为零点相位触发时刻，具体选哪一种，由硬件电路决定。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，所述控制模块为hym8f028c6型号的mcu。

如图11所示，本系统的mcu选择为hym8f028c6，其具有如下优势：时钟频率60mhz；256字节内部ram，3072字节外部ram，2048字节(共16个扇区，每个扇区128个字节)eeprom；乘除功能，无符号16x16-bit，符号16x16-bit，无符号32/16；内部集成2路运放，通过外部配置，可编程增益放大器兼容单端输入模式和差分输入模式两种；1路比较器，比较器输出信号可停止mpwm工作同时使mpwm输出端口为高阻状态；比较器输出上升沿可触发adc；输入负端可接外部输入电压、内部dac输出作为基准电压；输入正端可接外部输入电压、可编程增益放大器输出端；12位的ad，可以实现同时双路采样，也可以在pwm输出的任何时刻触发ad转换；3路16位互补输出pwm，死区时间可设，对齐模式可设，带有刹车功能；所以，使用hym8f028c6的2路互补pwm来实现后级spwm逆变大大降低了代码编写难度，提高了开发效率。

采用mcu的pwm1和pwm2产生两路相位相差180的pwm信号，用于前级推挽升压，两路相位差不能太大，太大会产生偏磁，前级mos会烧坏。

在上述实施例的基础上，再一个实施例，还包括电源，其一路与所述前级驱动电路连接，所述电源的另一路与所述控制模块连接；

如图1所示，24v输入lm2576，lm2576输出端的一路供给所述前级驱动电路的电压为12v，12v再供给l7805，产生5v给mcu供电。

电压这样由高电压逐步转低电压，这样效率会好一些。

其中关于spwm的产生，首先确定spwm的频率，比如40k，要输出50hz的正弦波，x/40k＝50hz，算出x的值，即一个周期的点数。点数确定后，可用excel或相关软件，生成正弦表，单片机按40k的频率输出正弦表中的值，驱动后级逆变电路的全桥mos，可采用上管pwm，下管开关模式，上下桥交替工作，即可生成spwm波形。

本发明提供的孤岛检测系统中，单片机捕获到比较器的过流信号后，记住此刻的spwm指针值，与实际零点的值比较，相差大，测通过减小或增大spwm指针的值，使相位差缩小，即达到一个锁相功能。

正常情况下并网后，通过锁相控制，电网电压采样电路输出的相位和所述逆变电路输出的相位几乎是没有相位差的，单片机通过捕获过零时刻比较器的输出信号，并记住此时spwm指针值，理想情况下，此时spwm指针值加1或者减1，使其归于0，从而达到锁相的目的，但由于由于相位检测电路中电感，电容的存在，实际在过零时刻的spwm指针的值不一定为0，比如一个周期200个点，过零时刻spwm指针的值有可能是20，也可能是195，具体根据实际电路，用示波器调试即可。

锁相后，成功并网后，加入相位扰动，即通过调整单片机在过零时刻spwm指针的值，使后级逆变电路输出的波形的零点时刻与电网电压采样电路输出的电网波形的零点时刻有一定的时间差，这样，如图13所示。

一般加入相位扰动时刻的电压会低于没有相位差时的电压，如图14所示，所以，加入相位扰动功能，并同时检测电压值，如果电压在允许波动范围内，说明电网工作正常，如果加入相位扰动，电压没有波动，则说明电网异常，立即切断逆变器与电网的连接，从而达到孤岛检测的目的。

或者，监测零点时刻的spwm指针，正常并网情况下，零点的spwm指针会在一个很小的范围内波动，如果spwm指针是一个固定不变的值，或指针的值跳变很大，都说明电网电压异常，逆变器关闭输出。采用上述两种方法，都可以有效的达到孤岛检测。

本发明通过改变零点的spwm指针值，从而改变后级逆变电路的输出相位，再通过单片机检测输出电压幅值的变化，从而判断市电是否运行正常。

本发明在上述硬件系统的基础上，又提供了一种孤岛检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

s101通过逆变电路和输出信号电路，分别来生成spwm波形和电网波形；

s102通过比较电路来比较所述spwm波形的零点时刻与所述电网波形的零点时刻之间的时间差，当时间差正偏时，则定义所述零点时刻之间的时间差为零点时刻的spwm指针值；当时间差反偏时，则定义为一个周期的总spwm波的个数减去spwm的指针值；

s103控制模块检测所述比较电路输出的所述spwm指针值是否在固定范围内波动。

监测零点时刻的spwm指针值，正常并网情况下，零点的spwm指针值会在一个很小的范围内波动，例如一个交流电是50hz，即20ms，一个周期由400个spwm点组成，锁相控制一般可以控制在相差5个点的范围内。

如果spwm指针值是一个固定不变的值(只要判断没有波动，就可以判断电网异常了)，或指针的值跳变很大，都说明电网电压异常，所述逆变电路关闭输出，有效地达到孤岛检测。

在步骤s01中，所述逆变电路包括前级推挽电路、整流滤波电路、后级逆变电路及lcl滤波电路，所述前级推挽电路的的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述后级逆变电路的输入端连接，所述后级逆变电路的输出端与所述lcl滤波电路的输入端连接；

所述前级推挽电路为前级变压器，如图4所示，变压器的初级24v输入(此逆变器标称是24v，在本领域中24v输入的意思就是实际输入电压范围在20-30v以内)，次级380v输出(前级升压后最低必须是340以上电压，后级逆变才能输出220v电压，所以选择380是留一定的余量)，c2，c，c4选择高频电解电容(c2，c3，c4主要是滤波作用，高频滤波效果好，串联等效电阻(esr)小，所以电容发热量小，可以提高输出效率)，附图4中的pwm_bout、pwm_aout是mic4452的输出信号，用来驱动前级推挽电路中的mos，并通过推挽变压器来实现前级升压；采用控制模块的pwm1和pwm2产生的两路相位相差180的pwm信号，用于前级推挽升压，两路相位差不能太大，太大会产生偏磁，前级mos会烧坏。

所述前级推挽电路的推挽变压器的次级输出通过所述整流滤波电路，如图5所示，输出dc380v电压，并输出到后级逆变电路。

如图6所示，滤波整理后直流380v，输出给后级逆变电路，所述后级逆变电路通过控制模块输出spwm信号，pwm1h、pwm1l、pwm2h、pwm2l，并通过后级驱动电路，输出驱动信号ho1、lo1、ho2、lo2，控制后级逆变电路中全桥4个mos，实现全桥逆变。

全桥逆变输出的电压信号后再通过lcl滤波后，输出了标准50hz的正弦波。

其中，还包括前级驱动电路和后级驱动电路，所述前级驱动电路和所述后级驱动电路的一端均与所述控制模块连接，所述前级驱动电路的另一端与所述前级推挽电路的另一端连接，所述后级驱动电路的另一端与所述后级逆变电路的输入端连接。

所述前级驱动电路中采用mic4452驱动芯片，mic4452是一款峰值驱动可达12a的低压mos驱动，采用12v供电，如图2电路图中所示，pwm_a、pwm_b是控制模块的pwm1、pwm2的输出信号，pwm_bout、pwm_aout是mic4452的输出信号，用来驱动前级推挽电路中的mos，并通过推挽变压器来实现前级升压。mic4452的输入必须接10k的下拉电阻，不然上电时，容易出现pwm_aout、pwm_bout同高的情况，这样就会烧坏前级mos。

所述后级驱动电路通过控制模块输出spwm信号，pwm1h、pwm1l、pwm2h、pwm2l，并通过驱动ir2110，输出驱动信号ho1、lo1、ho2、lo2控制后级逆变电路。所述ir2110是美国ir公司生产的高压mos驱动器。它兼有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点。

在s101步骤中，所述输出信号电路包括电流采样电路、电压采样电路及电网电压采样电路，所述电流采样电路、所述电压采样电路与所述电网电压采样电路的一端均与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电流采样电路、所述电压采样电路与所述电网电压采样电路的另一端均与所述控制模块连接；

其中，所述电网电压采样电路的一端与所述比较电路连接。

如图7所示的电流采样电路的工作原理图，其采用hcs_lsp15电流传感器，hcs_lsp15串接在输出回路，hcs_lsp15输出是以2.5v为中点的信号。单片机可以直接采样。所述电流采样电路的输入端与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电流采样电路的输出端与所述控制模块的连接。

如图8所示的电压采样电路的工作原理图，所述电压采样电路的输入端与所述lcl滤波电路的输出端连接，所述电压采样电路的输出端与所述控制模块连接，电路的母线电压为380v，所以采用三个1m的电阻分压，再通过运放输出给控制模块，供所述控制模块采样。

如图9所示的电网电压采样电路的工作原理图，所述电网电压采样电路中的电网电压通过互感器，衰减电压幅值，再通过运放滤波后，一路直接输出给控制模块，供控制模块采样，一路则输出给所述比较电路的正端，供比较器比较，其中，电网电压检测用互感器的方式采样效果好于用运放衰减的方式，220v电压通过初级限流衰减，次级串接电阻r92采样220电压信号，给r92上并接c49，可以很大程度上衰减采样信号上的高频开关干扰毛刺，串接c59，主要起到隔值滤波的作用。

在s102步骤中，所述比较电路包括比较器，其正端与所述电网电压采样电路连接，所述比较器的负端接2.5v参考电压，所述比较器的输出端与所述控制模块连接。

如图9和图10所示，所述电网电压采样电路的一路输出给所述比较电路中的比较器的正端，所述比较器的负端接2.5v参考电压，检测过零点，所述比较器的输出连接控制模块。

所述电网电压采样电路中的电压采样信号通过运放滤波电路，使其变为以2.5v为中点的正弦信号，此信号输入到比较器的正端，与比较器的负端2.5v参考电压进行比较，从而检测到过零点，并输入到单片机的io口，供单片机检测。为了提高单片机io检测的抗干扰能力，此处采用ad查询方式来检测比较器的输出状态。单片机每50us通过ad采样判断比较器的输出口的电压值，每次采样三次，如果三次采样结果都大于3v，则说明比较器输出高电平，如果三次结果都小于1v，则说明比较器输出低电平。

在s103步骤中，所述控制模块与所述逆变电路连接，所述输出信号电路的一端与所述逆变电路连接，所述输出信号电路的另一端与所述控制模块连接，所述比较电路与所述输出信号电路和所述控制模块连接；其中，所述控制模块为hym8f028c6型号的mcu。

如图11所示，本系统的mcu选择为hym8f028c6，其具有如下优势：时钟频率60mhz；256字节内部ram，3072字节外部ram，2048字节(共16个扇区，每个扇区128个字节)eeprom；乘除功能，无符号16x16-bit，符号16x16-bit，无符号32/16；内部集成2路运放，通过外部配置，可编程增益放大器兼容单端输入模式和差分输入模式两种；1路比较器，比较器输出信号可停止mpwm工作同时使mpwm输出端口为高阻状态；比较器输出上升沿可触发adc；输入负端可接外部输入电压、内部dac输出作为基准电压；输入正端可接外部输入电压、可编程增益放大器输出端；12位的ad，可以实现同时双路采样，也可以在pwm输出的任何时刻触发ad转换；3路16位互补输出pwm，死区时间可设，对齐模式可设，带有刹车功能；所以，使用hym8f028c6的2路互补pwm来实现后级spwm逆变大大降低了代码编写难度，提高了开发效率。

采用mcu的pwm1和pwm2产生两路相位相差180的pwm信号，用于前级推挽升压，两路相位差不能太大，太大会产生偏磁，前级mos会烧坏。

其中，还包括电源，其一路与所述前级驱动电路连接，所述电源的另一路与所述控制模块连接；

如图1所示，24v输入lm2576，lm2576输出端的一路供给所述前级驱动电路的电压为12v，12v再供给l7805，产生5v给mcu供电。

电压这样由高电压逐步转低电压，这样效率会好一些。

其中，关于spwm的产生，首先确定spwm的频率，比如40k，要输出50hz的正弦波，x/40k＝50hz，算出x的值，即一个周期的点数。点数确定后，可用excel或相关软件，生成正弦表，单片机按40k的频率输出正弦表中的值，驱动后级逆变电路的全桥mos，可采用上管pwm，下管开关模式，上下桥交替工作，即可生成spwm波形。

在上述实施例的基础上，又一个实施例，所述通过比较电路来比较所述spwm波形的零点时刻与所述电网波形的零点时刻之间的时间差，且定义所述零点时刻之间的时间差为零点时刻的spwm指针值或为一个周期的总spwm波的个数减去spwm的指针值之前还包括：

s201步骤所述控制模块捕获到所述比较电路的过零信号后，记住此刻的spwm指针值，与零点时刻的spwm指针值比较后，相差大，则通过减小或增大spwm指针值，缩小相位差，达到一个锁相功能，即使所述spwm波形的零点时刻和所述电网波形的零点时刻有一定的时间差。

正常情况下并网后，通过锁相控制，电网电压采样电路输出的相位和所述逆变电路输出的相位几乎是没有相位差的，单片机通过捕获过零时刻比较器的输出信号，并记住此时spwm指针值，理想情况下，此时spwm指针值加1或者减1，使其归于0，从而达到锁相的目的，但由于由于相位检测电路中电感，电容的存在，实际在过零时刻的spwm指针的值不一定为0，比如一个周期200个点，过零时刻spwm指针的值有可能是20，也可能是195，具体根据实际电路，用示波器调试即可。

锁相后，成功并网后，加入相位扰动，即通过调整单片机在过零时刻spwm指针的值，使后级逆变电路输出的波形的零点时刻与电网电压采样电路输出的电网波形的零点时刻有一定的时间差，这样，如图13所示。

一般加入相位扰动时刻的电压会低于没有相位差时的电压，如图14所示，所以，加入相位扰动功能，并同时检测电压值，如果电压在允许波动范围内，说明电网工作正常，如果加入相位扰动，电压没有波动，则说明电网异常，立即切断逆变器与电网的连接，从而达到孤岛检测的目的。

或者，监测零点时刻的spwm指针，正常并网情况下，零点的spwm指针会在一个很小的范围内波动，如果spwm指针是一个固定不变的值，或指针的值跳变很大，都说明电网电压异常，逆变器关闭输出。采用上述两种方法，都可以有效的达到孤岛检测。

本发明通过改变零点的spwm指针值，从而改变后级逆变电路的输出相位，再通过单片机检测输出电压幅值的变化，从而判断市电是否运行正常。

本发明中使用的mosfet开关，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管，主要优点：热稳定性好、安全工作区大，其在导通时具有极低的内阻，开关速度快，提高了功率放大器的效率。

显而易见的是，本领域的技术人员可以从根据本发明的实施方式的各种结构中获得根据不麻烦的各个实施方式尚未直接提到的各种效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。