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（SPWM）,以單片機和 大規(guī)?？删幊剃嚵羞壿嬈骷‵PGA）作為控制核心，實現(xiàn)了模擬的光伏并網(wǎng)發(fā)電 功能。系統(tǒng)采用增量電導法實現(xiàn)最大功率點跟蹤（MPPT）功能，采用頻率跟蹤法 和沿觸發(fā)補償跟蹤法分別實現(xiàn)了系統(tǒng)的頻率跟蹤功能和相位跟蹤功能。系統(tǒng)對各 路輸入輸出信號進行實時監(jiān)測和反饋控制，實現(xiàn)了欠壓和過流保護，且具有自動 恢復功能。系統(tǒng)對強

2、弱電進行了隔離，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，又達到了控制的效果。主回路DC-AC變換器效率達到 80%以上，負載電路輸出電壓失真度很小，不大于1%。系統(tǒng)人機界面友好，穩(wěn)定 性高，安全可靠，并具有可實時監(jiān)測并顯示變換器效率、頻率等功能。關鍵字： 關鍵字：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主回路拓撲 主回路拓撲鑒于此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關管只需承受逆變器輸入電壓幅值大 小的電壓應力，電路簡單，但其需要正負對稱供電才能輸出無直流偏置的信號。方案二：全橋式。兩個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，其輸出對稱性好，供電簡單。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，效率可以達到很高，所以我們

4、選擇方案二。2）SPWM SPWM控制波實現(xiàn)方案 控制波實現(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，三角波作為載波，兩路信號經(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器里，通過DDS 生成相應波形，再通過數(shù)字比較器產(chǎn)生所需要的波形。方案一電路簡單，響應速度快，但參數(shù)漂移大，集成度低，波形易受外界噪 聲干擾，設計不靈活，且需要很復雜的硬件來控制逆變器功率

5、器件的死區(qū)。但方 案二可靠性高，可重復編程，響應快，精度高，控制簡單，故選用方案二。3）MPPT MPPT控制方案 控制方案方案一：擾動觀測法（P&O P&O）。其原理是每隔一定的時間增加或者減少電壓， 并觀測其后的功率變化方向，來決定下一步的控制信號。方案二：增量電導法（INC INC）。對光伏電池的電壓和電流進行采樣，通過比較 光伏電池的電導增量和瞬間電導來改變控制信號。方案二和方案一均是通過擾動逐步使光伏電池逼近最