基于DSP的光伏并网发电系统的设计.pdf

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1、·电气技术与自动化·刘佳韵，等·基于DSP的光伏并网发电系统的设计基于DSP的光伏并网发电系统的设计刘佳韵，姚京德(南京师范大学电气与自动化工程学院，江苏南京210042)摘要：介绍了太阳能光伏并网发电系统的组成，阐述了对最大功率点进行跟踪的控制方法，时系统的主电路和基于DSP芯片TMS320F2812的控制电路进行了详细的分析。最后，采取模拟实验对系统进行了验证。关键词：光伏并网发电；最大功率点跟踪；DSP中图分类号：TH12；TM615文献标志码：A文章编号：1671-5276(2012)03-0172-02Designo

2、fPhotovoltaic(PV)GridPowerSystemBasedonDSPUUJia．yun．YA0Jing．de(SchoolofElectricalandAutomationEngineering，NanjingNormalUniversity，Nanjing210042，China)Abstract：Thispaperintroducesthecomponentsofgrid·connectphotovoltaicsystem，iluminatesthecontrolmethodoftrackingthepho

3、tovoltaicmaximumpowerpointandana~zesthesystemsmaincircuitandcontrolcircuitbasedonTMS320F2812DSPchipinde-tail．Finally，thesystemisvalidatedbysimulationexpedments．Keywords：photovoltaic(PV)gridpowersystem；maximumpowerpointtracking；DSP工频0引言池卜]_DC-ACH输出滤波变压器随着全球工业化展开的进程，人

4、类对能源需求日益增加，煤炭、石油和天然气三大能源的储量正日趋枯竭。太毫电流检测lI}I驱动电路输电流出检电压测阳能作为可再生新能源取之不尽、用之不竭、不会污染环境和破坏生态平衡。太阳能光伏发电是当前利用新能源的主要方式之一，而光伏并网发电系统是光伏系统的必然MPPTHTFM28$3120H信号调理l负载发展趋势。本文主要介绍了光伏并网发电系统的组成，主电路以显示拟电网及控制电路的设计方法。对实现光伏并网发电系统中的压检测几个关键技术如最大功率点跟踪控制技术、逆变器功率开图1模拟光伏并网发电系统结构框图关管的选择及并网发电控制策

5、略作了详细的分析和研究。本设计以rrI公司的DSP芯片TMS320F2812为核心，设计并制作了光伏并网发电模拟实验装置。逆变器输出波形2MPPT控制失真度小，能够实现欠压和过流保护，验证了系统的可行性。为了使光伏阵列始终工作在最大功率点，需要进行最大功率点跟踪。MPPT的实现实质上是一个动态自寻优1系统组成过程，通过对阵列当前输出的电压与电流检测，得到当前阵列输出功率，再与已被存储的前一时刻阵列功率相比光伏并网系统主要由光伏阵列、变换器及控制器组较，舍小存大，再检测，再比较，如此不停的周而复始，可使成。光伏阵列将太阳能转化为

6、电能，由于太阳能电池的输阵列动态的工作在最大功率点上j。目前比较常用的方出受日照强度、电池结温等因素的影响。在一定的温度和法有固定电压法，扰动观测法，电导增量法等。现阶段的日照强度下，太阳能电池具有唯一的最大功率点⋯。变研究则更多集中在简单、高稳定性的控制算法实现上，如换器将光伏阵列产生的直流电转化为正弦交流并人电网，最优梯度法J、模糊逻辑控制法、神经元网络控制法等，控制器主要控制光伏电池最大功率点的跟踪、以及逆变器也都取得了较显著的跟踪控制效果。并网电流的波形和功率，以便获得最大功率输出实现并本系统中采用的是扰动观察法(P＆

7、O)。光伏系统控网。图1为模拟光伏并网发电系统结构框图。制器在每个控制周期用较小的步长改变光伏阵列的输出，作者简介：刘佳韵(1982一)，女，江苏南通人，硕士研究生，主要研究方向为电工理论与新技术。·172·http：／／ZZHD．chinajourna1．net．cIlE—mail：ZZHD@chainajouma1．net．cn《机械制造与自动化》·电气技术与自动化·刘佳韵，等·基于DSP的光伏并网发电系统的设计改变的步长是一定的，方向可以是增加或减小，控制对象可以是光伏阵列输出电压或电流，这一过程称为“干扰”。将检测到的

8、直流电压、电流采样信号经过乘法器得到当前的功率值，之后与前一次功率值相比较，若功率值变大则保持当前的扰动方向不变，反之则改变扰动方向。这样，光伏阵列的实际工作点就能逐渐接近当前最大功率点，最终在其附近的一个较小范围往复达到稳态。这种算法可以获得较快的跟踪速度，但达到稳态后的精