光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究與設計
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獨立逆變采用電壓平均值外環(huán)、電壓瞬時值內環(huán)反饋的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制框圖如圖4所示。其中，電壓平均值外環(huán)調節(jié)器為PI調節(jié)，電壓瞬時值內環(huán)調節(jié)器為P調節(jié)。輸出電壓平均值反饋值Uf和電壓給定信號Ug的誤差經(jīng)過PI調節(jié)器形成電壓內環(huán)的幅值給定，然后乘以離散的正弦表格數(shù)據(jù)，形成離散的正弦電壓信號作為電壓瞬時值內環(huán)的給定，電壓瞬時值給定值與反饋值的誤差信號再經(jīng)過P調節(jié)器產(chǎn)生PWM控制信號，將此信號寫入到DSP內部的比較寄存器CMPR1、CMPR2，與三角載波比較后產(chǎn)生4路PWM1~ PWM4開關信號，控制主電路中功率器件的通斷。產(chǎn)生的高頻SPWM信號經(jīng)過輸出LC濾波器濾波后產(chǎn)生標準的正弦波輸出電壓，然后經(jīng)升壓變壓器升壓至220V/50Hz，保證了輸出電壓的穩(wěn)定。
4 獨立逆變控制框圖
4.2 并網(wǎng)逆變控制
(1)太陽能光伏并網(wǎng)
并網(wǎng)逆變采用直流電壓外環(huán)、并網(wǎng)電流內環(huán)控制策略。其中，直流電壓外環(huán)采用PI調節(jié)器實現(xiàn)太陽能光伏組件的最大功率點跟蹤，其輸出為并網(wǎng)電流的幅值給定。系統(tǒng)首先檢測電網(wǎng)電壓頻率、相位，經(jīng)過鎖相環(huán)節(jié)使并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同相位，并網(wǎng)電流給定值乘以離散的正弦表格數(shù)據(jù)作為并網(wǎng)電流給定值 ，電流內環(huán)調節(jié)器采用P調節(jié)器。將P調節(jié)器的輸出值寫入CMPR1、CMPR2，與三角載波比較后產(chǎn)生4路PWM1~PWM4信號，控制主電路中功率器件的導通與關斷，產(chǎn)生的高頻SPWM信號經(jīng)過電感L濾波后產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓同相位的標準正弦并網(wǎng)電流，經(jīng)電感L濾波后向電網(wǎng)輸入同頻同壓的并網(wǎng)電流，并網(wǎng)逆變控制框圖如圖5所示。
(2)蓄電池并網(wǎng)
為了將蓄電池中多余的能量回饋到電網(wǎng)，必須使系統(tǒng)工作在蓄電池并網(wǎng)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，并網(wǎng)電流大小是由蓄電池的放電曲線決定的[8]。為了合理保護蓄電池，防止放電電流過大和蓄電池過放，本文通過實時采樣蓄電池的端電壓和放電電流，將蓄電池能量回饋到電網(wǎng)。蓄電池并網(wǎng)控制框圖見圖6所示。
5 通訊部分
通訊部分主要是完成系統(tǒng)的狀態(tài)顯示與參數(shù)設定，本系統(tǒng)中上位機采用Microchip公司生產(chǎn)的8位單片機PIC16F877A，它與TMS320F2812的串口通訊采用RS-485通信協(xié)議，通過兩個MAX485芯片來實現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)交換，通訊原理示意圖如圖7所示。
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