太陽能光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計原理框圖

太陽能必須完成從補峰電站和屋頂光伏系統(tǒng)。逆變器DC-DC和DC-ACDC-DC變換環(huán)節(jié)調(diào)整光伏陣列的工作點使其跟蹤最大功率點;DC-ACDC-AC是系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計。太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1后級為全橋式逆變器。前級用于最大功率追蹤，后級實現(xiàn)對并網(wǎng)電流的控制?？刂贫际怯蒁SPTMS320F2812協(xié)調(diào)完成。1逆變器的設(shè)計太陽能并網(wǎng)逆變器是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的核心部分發(fā)出的直最大功率點的跟蹤。并且具有完善的并網(wǎng)保護功能，保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。圖2是并網(wǎng)逆變器的原理圖。圖2逆變器原理框圖TI公司的TMS320F2812A/D轉(zhuǎn)換、DC/DC變換器和PWM485通訊等功能。實際電路中的中間電壓、網(wǎng)壓、并網(wǎng)電流和太陽能電池的電壓F2812DSP控制系統(tǒng)對各路信號電平范圍和信號質(zhì)量的要求。驅(qū)動在實現(xiàn)同頻的條件下可用矢量進行計算，從圖3可以看出逆變器輸出端存在如圖3a所示的矢量關(guān)系，對于光伏并網(wǎng)逆變器的輸入端有下列基本矢量關(guān)系式：Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN(1)式中Vac—電網(wǎng)基波電壓幅值，Vs—逆變器輸出端基波幅值。圖1光伏并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖3控制矢量圖在網(wǎng)壓幅值和相位僅由光伏并網(wǎng)逆變器輸出端的脈沖電壓的幅值和相位就可以控制輸入電流IN(t)和PWM整流器輸入側(cè)存在一個矢量三角形關(guān)系，在實際系統(tǒng)中RS3b所示的簡化矢量三角形關(guān)系，即下式：(2)在一個開關(guān)周期內(nèi)對上式進行周期平均并假設(shè)輸入電流能在一個開關(guān)周期內(nèi)跟蹤電流指令即可推導(dǎo)出下式：(3)式中K=L/TC，TC為載波周期。從該模型即可以得到本系統(tǒng)所采用的圖4均模型的固定頻率電流追蹤法。圖4逆變器控制框圖VrefVDCPI調(diào)節(jié)得到電流指令I(lǐng)*Iref，Iref與實際輸出的電流相比較后，誤差經(jīng)P)與網(wǎng)壓4路PWM波控制逆變器開關(guān)管的通斷，這樣就實現(xiàn)了光伏電池輸出電壓基本工作在Vref附近，系統(tǒng)輸出正弦電流波形幅值為I*。方案中對并網(wǎng)電流的采用了固定開關(guān)頻率的控制方法調(diào)節(jié)后作為調(diào)制波與三角載波比較產(chǎn)生PWMPWMVac的計算，IrefPIVacΔi在物Δi×P與VacPWM整流器的電流跟蹤性能。最大功率跟蹤和反孤島效應(yīng)的檢測MPPT控制的最總目的在于動態(tài)的追尋太陽能電池板的最大功率點。常用的方法有固定所謂孤島效應(yīng)就是當電力公司的供電系統(tǒng)安裝在各個用戶端的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)未能即時檢測出停電狀態(tài)而迅速將自身切離市電網(wǎng)其具體實現(xiàn)思想就是:系統(tǒng)通過軟硬件電路周期性地檢測出相鄰兩次電網(wǎng)電壓過零點的時刻，計算出電網(wǎng)電壓的頻率f，然后在此頻率f(f△f)DSP每次檢測到的電網(wǎng)電壓頻率基本不變;而當市電脫網(wǎng)時，光伏陣列的輸出并網(wǎng)電流單獨作用于負載上，由于輸出并網(wǎng)每次檢測到的負載電壓頻率就會相應(yīng)地改變，這樣，就島效應(yīng)功能。實驗結(jié)果根據(jù)以上設(shè)計方案，已在搭建完成額定功率 1.5kw的光伏并網(wǎng)實驗樣機。輸入為100-300V，輸出并網(wǎng)電流為4.5A。輸出功率約為1kw，頻率為50Hz。