并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電子質(zhì)量(2015第7期)圖1并網(wǎng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)原理示意圖P區(qū)顯示帶正電，在半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電動勢，在外加電化。為了便于分析，可以將其看成一個(gè)大的二極管，其壓的刺激下，產(chǎn)生電流，從而實(shí)現(xiàn)了光能向太陽能的轉(zhuǎn)工作狀態(tài)等效電路如圖2所示[1】。圖2光伏電池的等效工作電路由上圖可以計(jì)算出光伏電池的負(fù)載電流：=Rs：串聯(lián)電阻；R旁漏電阻；(e_1)一，其中：由負(fù)載電流的計(jì)算公式可以看出，光伏電池的輸出IL：負(fù)載電流；特性曲線是以最大功率點(diǎn)為極值的峰值曲線，光照強(qiáng)度：負(fù)載電壓；對其工作效率有很大的影響。因此，在實(shí)際安裝應(yīng)用中，：半導(dǎo)體吸收光子產(chǎn)生的電流；我們一般選用

2、水平軸跟蹤的安裝方式，這種安裝方式的，加：沒有光照時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)的飽和電流；太陽能跟蹤輻射量高達(dá)40．4％，且裝置相對簡單，成本口：電子電荷，其大小為1．6X10c；也相對較低[3]。K：常數(shù)，其大小為1．38X10；5電子質(zhì)量(2o15第7期)并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)組成3所示，該電路為雙級功率變換電路，前級采用Boost升壓斬波電路，這一級電路的功能是完成電壓升壓并實(shí)現(xiàn)逆變器是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換中心，光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤。后級DC／AC部分的三相全橋電池輸出的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電并送人電電路為系統(tǒng)并網(wǎng)做準(zhǔn)備。其中，交流側(cè)濾波器用以濾

3、除網(wǎng)，因此逆變器輸出側(cè)必須為符合電網(wǎng)要求的三相交流不符合電網(wǎng)要求的高頻諧波電流，得到可以并人大電網(wǎng)電。本系統(tǒng)光伏逆變器主電路結(jié)構(gòu)采用Boost升壓斬波的高質(zhì)量低諧波電流。電路與三相全橋相電路結(jié)合的方式，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖VD。]．]．]AC匡C相相———A0C一濾變＼、—波壓AC器器——9一圖3逆變器的主電路結(jié)構(gòu)4控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)別的數(shù)字信號，讀取從太陽能電池輸出的各種數(shù)字信號，包括輸出電流輸出電壓及輸出功率等。根據(jù)輸出信4．1控制電路的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)號控制主電路，利用MrlTp算法調(diào)整光伏電池的工作狀控制電路選取TM320F28335DSP作為系統(tǒng)的控制態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改變系

4、統(tǒng)的錯(cuò)誤狀態(tài)，使系統(tǒng)最大程度芯片，控制電路各個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)中的控制的保持在正常狀態(tài)。選取DSPTM320F28335作為控制電路主要完成以下任務(wù)：編寫相應(yīng)的算法對接收到的信器的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示[I1。號進(jìn)行MD轉(zhuǎn)換，將不易識別的模擬信號轉(zhuǎn)換成易于識圖4基于DSP的控制器的硬件結(jié)構(gòu)4．2控制囂的軟件設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)『生較高的模塊則放在中斷程序中。主程序設(shè)計(jì)是對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，即給各單元模塊分配空間及賦初值基于DSP控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為主程(包括定時(shí)器T1、、T5初始化、I／O初始化和中斷狀態(tài)序設(shè)計(jì)和中斷程序設(shè)計(jì)，流程圖如圖5所示。監(jiān)控與初始化等)。之后開啟定時(shí)器

5、T5，判斷系統(tǒng)是否有中斷，顯示，人機(jī)接口等實(shí)時(shí)性較低的模塊一般放在主程序若發(fā)現(xiàn)中斷，則觸發(fā)A／D采樣中斷。中，對于鎖相閉環(huán)電路，最大功率點(diǎn)跟蹤，并網(wǎng)逆變這些6并阿型光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電子質(zhì)量(2015第7期)驗(yàn)。首先在MATLAB環(huán)境下搭建了主電路仿真模型，包括光伏陣列模塊，Boos卜一三相全橋模塊，負(fù)載模塊闡。在仿真實(shí)驗(yàn)中，我們以光照強(qiáng)度和負(fù)載電阻為變量，以此來獲得光伏發(fā)電系統(tǒng)的特性。仿真實(shí)驗(yàn)采用離散算法，仿真步長為le一5s．仿真結(jié)果如圖6所示。圖6fa)光照強(qiáng)度曲線顯示光照強(qiáng)度分別在0．5s和1s增強(qiáng)和減弱；圖6㈣負(fù)載電阻曲線表明負(fù)載電阻分別在2s和2．5s增大和減小，負(fù)

6、載負(fù)荷隨之減小和增大。01．5s光伏發(fā)電系統(tǒng)主要受光照強(qiáng)度變化的影響；1．5s～3s光伏發(fā)電系統(tǒng)主要受負(fù)載變化的影響。(a)基于DSP控制的光伏發(fā)電系統(tǒng)主程序流程圖時(shí)間／s(a)光照強(qiáng)度曲線時(shí)間，s(b)負(fù)載電阻曲線圖6(b)基于DSP控制的光伏發(fā)電系統(tǒng)中斷服務(wù)流程圖6結(jié)束語圖5中斷程序適用于實(shí)時(shí)性要求比較高的模塊。中斷程在光伏發(fā)電13益受到人們關(guān)注的今天，光伏發(fā)電系序服務(wù)流程為：A／D采樣被定時(shí)器T5周期觸發(fā)后，系統(tǒng)統(tǒng)的工作原理及體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)展的比較完善，如何提進(jìn)人采樣中斷服務(wù)程序。根據(jù)采樣數(shù)據(jù)對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行高光伏發(fā)電效率，以減少光伏發(fā)電的成本，還有待于我判斷，若系統(tǒng)狀態(tài)正

7、常，則系統(tǒng)進(jìn)入逆變狀態(tài)，進(jìn)行電網(wǎng)們?nèi)パ芯?。電壓預(yù)測和并網(wǎng)參考電流計(jì)算以及逆變算法計(jì)算，然后更新比較寄存器輸出，中斷返回。參考文獻(xiàn)：[1]張興，曹仁賢．太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制[M]．5仿真結(jié)果北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．在MATLAB中對上述光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)[2】梁雪峰，曾國宏，姜久春．3kw光伏并網(wǎng)逆變器硬件設(shè)計(jì)7電子質(zhì)量(2015第7期)并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J】．電力電子技術(shù)，2008，42(8)：28—29，78．[5】葉穎．三相光伏并網(wǎng)逆變電源的研制【D]．濟(jì)南