基于FPGA的太陽能光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)

　　本設(shè)計(jì)采用Xilinx公司FPGA XC2S50開發(fā)板開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，充分發(fā)揮EDK軟核設(shè)計(jì)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，采用μC/OS II RTOS保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。系統(tǒng)完成了DC-AC變換、MPPT、并網(wǎng)、反孤島效應(yīng)功能。

　　系統(tǒng)采用分布式并網(wǎng)，通過GPRS模塊和基于TCP/IP協(xié)議的客戶機(jī)/服務(wù)器模式，實(shí)現(xiàn)了同遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)和監(jiān)控手機(jī)的通信功能，可以接收來自遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)或監(jiān)控手機(jī)的控制命令，并把實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)通過無線方式傳送到監(jiān)控PC或監(jiān)控手機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　從功能上，本系統(tǒng)主要分為MPPT、DC-AC、同步控制、孤島檢測(cè)、環(huán)境參數(shù)采集、LCD顯示、監(jiān)控控制等幾個(gè)模塊。具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊描述如下，主要由最大功率跟蹤算法、同步控制算法、FFT頻譜分析和孤島檢測(cè)、SPWM信號(hào)發(fā)生器控制程序以及實(shí)時(shí)監(jiān)控程序等幾個(gè)部分構(gòu)成。本系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控部分采用μC/OS II RTOS，應(yīng)用軟件基于RTOS設(shè)計(jì)。而對(duì)于系統(tǒng)中速度及性能要求較高的軟件模塊采用VerilogHDL設(shè)計(jì)硬件邏輯，提高系統(tǒng)的處理能力。