一种户用光伏采暖逆变设备的控制方法与流程

本发明专利涉及的是一种光伏采暖逆变设备的控制方法。光伏采暖逆变设备是将光伏电力直接用于采暖，即把最清洁的能源----光伏电力，直接用于我国广大北方农村地区最大的能源消耗领域----农户冬季采暖，为治理我国北方冬季农村散烧煤采暖问题提供一个新思路和新方法。

背景技术：

光伏采暖与传统的燃烧、电、油、气等采暖方式相比，由于其利用清洁、无污染的太阳能作为能源，节能减排和治理雾霾效果显著。由于在农村地区比城市更容易解决光伏组件安装所需面积，因此在日照资源相对丰富的我国北方农村地区，随着国家正式启动“燃煤采暖销号”行动，光伏采暖技术和产品必将出现飞跃发展。

本发明专利是一种光伏采暖逆变设备的控制方法，它使光伏逆变设备实现一机两用。即，在农户需要采暖时，由光伏逆变设备实现对采暖电磁锅炉的供电，实现供应热水和采暖；在农户无采暖需求时，由该光伏与采暖设备将光伏电力逆变成符合并网要求的正常电力输出，供农户就地消纳和余电上网。

技术实现要素：

本专利是一种将光伏直流电力，按照控制指令，使光伏采暖逆变设备工作在两种不同状态，输出两种不同电力（高频电力和并网工频电力）的控制方法。

采用的技术方案是：控制方法由控制模块（1）、dsp处理模块（2）、高频输出模块（3）和并网输出模块（4）组成（见附图1）。控制模块（1）根据其内部已设置的参数与采集的温度数据等进行比较判断后，向dsp处理模块（2）发出模式转换或控制指令，dsp处理模块（2）根据收到的指令进行判断以及控制算法的处理，决定逆变器工作状态，由高频输出模块（3）或并网输出模块（4）输出。

其技术要点在于：由控制模块（1）发送高频输出指令信息给dsp处理模块（2），由dsp处理模块（2）经过spwm脉宽调制实现高频（20～30khz）电力，由输出模块（3）输出，向电磁锅炉供电实现热水供应和采暖。

由控制模块（1）发送并网输出指令信息给dsp处理模块（2），由dsp处理模块（2）经过spwm脉宽调制实现50hz正弦波电力，由输出模块（4）实现并网输出。

附图说明

图1.户用光伏采暖逆变设备控制方法系统框图

具体实施方式

步骤一：dsp处理模块（2）接收控制模块（1）发出的控制指令，确定逆变设备工作在高频输出状态还是并网输出状态。

步骤二：逆变设备的光伏电力经高频输出模块（3）输出高频电力。dsp处理模块（2）主拓扑结构采用两级结构，前级dc/dc输出光伏电压经变换为高频方波，经升压整流得到一个稳定的直流电压，再由后级dc/ac变换成方波或正弦波等高频（20～30khz）电力，由高频输出模块（3）输出。

步骤三：逆变设备的光伏电力经并网输出模块（4）输出并网电力。dsp处理模块（2）主拓扑结构采用两级结构，前级dc/dc为boost升压电路，后级dc/ac采用h6桥拓扑逆变电路。调整boost电路开关管的占空比实现升压；采用spwm调制方式，控制输出电流的大小和相位，实现与电网电压同频同相，输入输出功率平衡，直流母线电压稳定的并网50hz正弦波电力，由并网输出模块（4）输出。

步骤四：无光伏电力时，光伏采暖逆变设备不工作。

技术特征：

技术总结
本发明涉及的是一种户用光伏采暖逆变设备的控制方法，实现光伏逆变设备2种输出状态的控制和转换，为电磁锅炉供电或逆变并网输出。其特征是：光伏采暖逆变设备可接收控制指令，控制该逆变设备工作状态，使其输出高频（20～30kHz）电力（方波或正弦波等）用于电磁锅炉供电，或输出符合电网要求的50Hz正弦波并网电力。该控制方法实现了户用光伏采暖逆变设备两种工作状态，实现了“一机两用”（并网逆变器和电磁锅炉高频供电），甚至一机多用。

技术研发人员：刘叶冰;贾宁;王欣
受保护的技术使用者：沈阳兴东控制技术有限公司
技术研发日：2017.09.11
技术公布日：2019.03.19