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500W微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)設(shè)計

2012-03-02 11:30

　　軟件設(shè)計和測試結(jié)果

　　根據(jù)前面分析討論，研制一套基于TI公司的DSP芯片TMS320LF2812的500W光伏并網(wǎng)發(fā)電裝置，由于DSP強(qiáng)大的控制能力和數(shù)據(jù)處理能力，使整機(jī)硬件結(jié)構(gòu)較為簡單，除了主電路、取樣檢測電路和驅(qū)動電路外，所有的運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理均由DSP完成。因此合理有效的控制策略和簡潔軟件構(gòu)架是該系統(tǒng)可靠運(yùn)行的有力保證。根據(jù)前面的分析和光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本要求，DSP應(yīng)該完成最大功率點(diǎn)跟蹤控制、獨(dú)立供電運(yùn)行控制、同步鎖相與并網(wǎng)控制、孤島檢測保護(hù)控制及相應(yīng)的其它保護(hù)。本章主要根據(jù)上述要求給出相應(yīng)的軟件架構(gòu)及主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　系統(tǒng)的整體軟件構(gòu)架

　　微網(wǎng)逆變光伏發(fā)電系統(tǒng)的目的是將光伏器件產(chǎn)生的電能優(yōu)先供給本地負(fù)載使用，多余的電量回饋給電網(wǎng)，軟件的設(shè)計不僅要準(zhǔn)確可靠地體現(xiàn)控制思想，而且要保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，防止干擾信號對系統(tǒng)的影響。

　　同步鎖相控制

　　光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，必須使逆變輸出與電網(wǎng)電壓的幅度、相位與頻率達(dá)到一致，否則將會使電網(wǎng)諧波增加、電能質(zhì)量下降，并產(chǎn)生并網(wǎng)環(huán)流，甚至造成光伏發(fā)電系統(tǒng)的損壞。因此在并網(wǎng)過程中必須進(jìn)行同步鎖相控制、輸出電壓幅度控制以滿足并網(wǎng)的要求。根據(jù)IEEE Std 1547-2003規(guī)定最大相位誤差為20度，瞬時電壓誤差不能超過電網(wǎng)電壓的10%、最大頻率誤差不能超過0.3Hz。

　　孤島檢測與保護(hù)

　　孤島效應(yīng)是包括光伏發(fā)電在內(nèi)的分布式能源必須重視的一個重要問題。所謂孤島效應(yīng)是指在分布式能源系統(tǒng)逆變器并網(wǎng)工作過程中，當(dāng)市電輸入被人為斷開或出現(xiàn)故障而停止供電時，逆變器仍持續(xù)向局部電網(wǎng)供電從而使本地負(fù)載的供電電源繼續(xù)處于工作狀態(tài)。

作者：黃華

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太陽能光伏并網(wǎng)最大功率跟蹤(MPPT)DSP 孤島效應(yīng)