基于TI微處理器的微逆變器設計方案

中心議題：

　　* 基于TI微處理器的微逆變器設計方案

　　緒論

　　隨著人類社會的發(fā)展，能源的消耗量正在不斷增加，世界上的化石能源總有一天將達到極限。同時，由于大量燃燒礦物能源，全球的生態(tài)環(huán)境日益惡化，對人類的生存和發(fā)展構(gòu)成了很大的威脅。在這樣的背景下，太陽能作為一種巨量的可再生能源，引起了人們的重視，各國政府正在逐步推動太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而在我國，光伏系統(tǒng)的應用還剛剛起步，市場狀況尚不明朗。相信作為當今發(fā)展最迅速的高新技術(shù)之一，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，特別是光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)將為今后的電力工業(yè)以及能源結(jié)構(gòu)帶來新的變化。

　　太陽能作為一種新型的綠色可再生能源，與其他新能源相比是最理想的可再生能源。特別是近幾十年來，隨著科學技術(shù)的不斷進步，太陽能及其相關產(chǎn)業(yè)成為世界發(fā)展最快的行業(yè)之一。因為它具有以下的特點：儲量豐富、清潔性和經(jīng)濟性、分布范圍廣泛。

　　這些技術(shù)尤其在我國的北方和西部應用較廣并且成效顯著。以光伏電池技術(shù)為核心的光伏利用成為太陽能開發(fā)利用中最重要的應用領域，利用光伏發(fā)電，具有明顯的優(yōu)點：

　?。?）結(jié)構(gòu)簡單，體積小且輕;

　?。?）容易安裝運輸，建設周期短;

　?。?）維護簡單，使用方便;

　?。?）清潔、安全、無噪聲;

　　（5）可靠性高、壽命長，并且應用范圍廣。

　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類

　　太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)按供電方式大致可以分為獨立發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和混合發(fā)電系統(tǒng)三大類。

　　5kw微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)設計

　　微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)將可再生能源（如太陽能，風能，水能，地熱能，生物質(zhì)能等）轉(zhuǎn)變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻、同相的交流電，優(yōu)先輸送給當?shù)刎摵晒╇姡Ｓ嗟碾娔莛伻腚娋W(wǎng)。微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)主要包括：光伏組件、蓄電池組、蓄電池充放電設備、DC/DC變換器、微網(wǎng)逆變器、靜態(tài)開關等。

　　5kw微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1 5KW微逆變器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　微網(wǎng)逆變器是微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中的關鍵部分。微網(wǎng)逆變器輸出為三相交流電，具有并網(wǎng)和獨立運行兩種工作模式。微網(wǎng)逆變器主電路采用智能功率模塊進行逆變，產(chǎn)生三相交流電通過三相變壓器（Δ-γ）進行隔離升壓，并變成三相四線輸出。

　　靜態(tài)開關和電能計量設計

　　靜態(tài)開關是微網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中的重要組成部分。靜態(tài)開關由三組雙向可控硅、兩個空氣開關以及一個斷路器組成，其閉合和斷開的驅(qū)動信號由DSP產(chǎn)生。

　　正常工作時，開關Switch1、Switch2、Switch3、Switch4同時閉合，為當?shù)刎摵商峁╇娔?當出現(xiàn)電網(wǎng)缺相、電壓嚴重跌落等非正常狀況時，由DSP檢測出異常情況，做出判斷決策，并控制開關的開通與0關斷。這時，開通Switch1和Switch2，關斷Switch3，保證重要負荷的供電。當逆變器發(fā)生故障時，立即斷開Switch1，逆變器退出，同時斷開Switch4，由電網(wǎng)對重要負荷供電。當逆變器故障消失時，在與電網(wǎng)同步后，開通Switch1，再閉合Switch4，恢復對當?shù)刎摵傻墓╇?。當需要檢修逆變器時，先斷開開關Switch2，檢修完成后，重新閉合 Switch2。