2009光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置

1、光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置摘要： 摘要：系統(tǒng)基于光伏發(fā)電原理，采用正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)（SPWM）,以單片機(jī)和 大規(guī)?？删幊剃嚵羞壿嬈骷‵PGA）作為控制核心，實(shí)現(xiàn)了模擬的光伏并網(wǎng)發(fā)電 功能。系統(tǒng)采用增量電導(dǎo)法實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能，采用頻率跟蹤法 和沿觸發(fā)補(bǔ)償跟蹤法分別實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的頻率跟蹤功能和相位跟蹤功能。系統(tǒng)對(duì)各 路輸入輸出信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋控制，實(shí)現(xiàn)了欠壓和過(guò)流保護(hù)，且具有自動(dòng) 恢復(fù)功能。系統(tǒng)對(duì)強(qiáng)

2、弱電進(jìn)行了隔離，這樣既避免兩部分電路的相互影響，保證 了弱電部分器件的安全，又達(dá)到了控制的效果。主回路DC-AC變換器效率達(dá)到 80%以上，負(fù)載電路輸出電壓失真度很小，不大于1%。系統(tǒng)人機(jī)界面友好，穩(wěn)定 性高，安全可靠，并具有可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示變換器效率、頻率等功能。關(guān)鍵字： 關(guān)鍵字：SPWM MPPT 頻率跟蹤相位跟蹤一、方案論證 、方案論證1、方案比較與選擇 、方案比較與選擇1）DC-AC DC-AC主回路拓?fù)?主回路拓?fù)滂b于此DC-

3、AC DC-AC逆變器為電壓輸出，故我們采用電壓型逆變電路。方案一：半橋式。半橋式電路中每只開(kāi)關(guān)管只需承受逆變器輸入電壓幅值大 小的電壓應(yīng)力，電路簡(jiǎn)單，但其需要正負(fù)對(duì)稱供電才能輸出無(wú)直流偏置的信號(hào)。方案二：全橋式。兩個(gè)半橋合并成即為全橋，全橋式電路的輸出功率比半橋 式大，且效率較半橋式電路高、諧波少，其輸出對(duì)稱性好，供電簡(jiǎn)單。綜上比較，全橋式電路輸出諧波少，則輸出端濾波較為容易，在工作頻率 不是很高的情況下，效率可以達(dá)到很高，所以我們

4、選擇方案二。2）SPWM SPWM控制波實(shí)現(xiàn)方案 控制波實(shí)現(xiàn)方案方案一:模擬調(diào)制法。用硬件電路產(chǎn)生正弦波和三角波，其中正弦波作為調(diào) 制信號(hào)，三角波作為載波，兩路信號(hào)經(jīng)模擬比較器比較后輸出SPWM波形。方案二：數(shù)字采樣法。把正弦波波表及三角波波表存入存儲(chǔ)器里，通過(guò)DDS 生成相應(yīng)波形，再通過(guò)數(shù)字比較器產(chǎn)生所需要的波形。方案一電路簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但參數(shù)漂移大，集成度低，波形易受外界噪 聲干擾，設(shè)計(jì)不靈活，且需要很復(fù)雜的硬件來(lái)控制逆變器功率

5、器件的死區(qū)。但方 案二可靠性高，可重復(fù)編程，響應(yīng)快，精度高，控制簡(jiǎn)單，故選用方案二。3）MPPT MPPT控制方案 控制方案方案一：擾動(dòng)觀測(cè)法（P&O P&O）。其原理是每隔一定的時(shí)間增加或者減少電壓， 并觀測(cè)其后的功率變化方向，來(lái)決定下一步的控制信號(hào)。方案二：增量電導(dǎo)法（INC INC）。對(duì)光伏電池的電壓和電流進(jìn)行采樣，通過(guò)比較 光伏電池的電導(dǎo)增量和瞬間電導(dǎo)來(lái)改變控制信號(hào)。方案二和方案一均是通過(guò)擾動(dòng)逐步使光伏電池逼近最