光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置研制

3．3 欠壓采樣電路設計
如圖5與圖4電路相似，模擬比較器的反相輸入端為基準電壓7．5 V，而R22換成電位器，目的是為了便于調整使本裝置適用于不同欠壓值控制。輸出采用光電耦合器U4把控制電路和主電路隔離，防止主電路干擾控制電路，R22、R24的取值太大影響穩定性，取值太小則使流過(guò)R22、R24的電流大功耗增加甚至損壞器件，R21、R23的取值大小參見(jiàn)4N25的輸入輸出特性曲線(xiàn)。
模擬比較器LM393的反相輸入端6腳位固定電壓7．5 V，正常狀態(tài)下欠壓采樣輸出為高電平，當5腳電壓7．5 V時(shí)，輸出端7腳輸出為低電平，光耦導通，欠壓輸出端采集到的低電平欠壓保護電路開(kāi)始工作，切斷主電路供電，實(shí)現欠壓保護。

4 欠壓過(guò)流保護電路設計
電路如圖6所示，當系統正常工作時(shí)，此過(guò)流保護的輸入端過(guò)流信號和欠壓即CD4011的1腳和2腳，檢測到的信號都是高電平，C04011的3腳輸出低電平，經(jīng)過(guò)U10B和U10C兩級反相最終CD4011的10腳輸出低電平，三極管2N3904截止，繼電器常閉端處于導通狀態(tài)，系統處于正常工作狀態(tài)。當輸出流過(guò)負載的電流過(guò)大或者輸入電壓不足時(shí)低電平觸發(fā)CD4011的1腳2腳，這時(shí)候3腳輸出高電平，電容C10充電經(jīng)過(guò)U10B和U10C兩級反相后10腳輸出高電平，三極管2N3904導通，繼電器的常閉端斷開(kāi)，主電路停止供電，處于保護狀態(tài)。由于主電路電源被切斷U10A的輸入端檢測到高電平，3腳輸出低電平，由于CD4011的高輸入阻抗和開(kāi)關(guān)二極管D6單向導通作用，C10的電荷只能通過(guò)R27釋放，當U10B的輸入端電位低于門(mén)限電壓，經(jīng)過(guò)U10B和U10C兩級反相后，三極管2N3904關(guān)閉，主電路開(kāi)始供電。這樣實(shí)現了系統過(guò)流、欠壓故障排除后，裝置自動(dòng)恢復為正常狀態(tài)。

此部分電路的設計采用雙輸入四與非門(mén)CD4011做反相器、開(kāi)關(guān)二極管D6、電阻R27、電解電容C10、三極管2N3904和繼電器。R26的選取由繼電器的驅動(dòng)電流和2N3904的放大倍數β來(lái)決定，過(guò)小則增加功耗，過(guò)大則不能驅動(dòng)繼電器。R27和C10的放電時(shí)間就是系統過(guò)流欠壓保護后檢測的間隔時(shí)間。時(shí)間T=2×R27×C10。

5 結束語(yǔ)
光伏并網(wǎng)發(fā)電是一個(gè)集計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)和材料科學(xué)等綜合性學(xué)科的技術(shù)。光伏并網(wǎng)發(fā)電有廣闊的發(fā)展前景，而太陽(yáng)能利用將為環(huán)保事業(yè)、能源結構的調整，減少對傳統能源的依賴(lài)做出巨大貢獻。隨著(zhù)風(fēng)電機組制造成本的不斷降低，化石燃料的逐步減少及其開(kāi)采成本的增加，將使風(fēng)電逐步增強市場(chǎng)競爭力。