基于S3C2410的光伏并網發電模擬裝置
(1)驅動電路的設計。電路圖如圖4所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/187428.htm
在逆變電路中采用CMOS管作為驅動管,其功耗低、結構簡化、易于實現。
(2)保護功能的實現。保護電路采用硬件與軟件結合的方案。硬件方面是對采樣到的輸入電壓和反饋電流經分壓信號處理后,送給控制器與設定的保護動作值相比較,若電壓比設定的保護值小、電流比設定的保護值大,則由軟件控制停止PWM的驅動,關斷逆變電橋,反之則啟動逆變電路,故障排除動作后,電源再自動恢復到正常狀態。
4 系統軟件設計
系統軟件的算法部分主要功能是提供控制信號。
(1)獲取參考電壓頻率值的流程。通過AD口采集到當前的電壓和電流值,并與指定的值比較,如果電流大于指定電流,就停止輸出SPWM波,實現過流保護,如果電壓小于指定電壓值,停止輸出SPWM波,實現欠壓保護。將參考電壓轉換成方波,設置外部中斷EINT3為上升沿觸發,通過連續2次中斷獲得參考電壓的頻率值,并設置SPWM波的頻率。把AD口采集的電壓值與最大額定功率的電壓值比較。如果較小,就增大占空比系數;如果較大,就減小比例系數,從而調節SPWM波的占空比來實現增大或減小輸出電壓值,實現最大功率跟蹤。獲取參考電壓頻率流程圖如圖5所示。
(2)SPWM波輸出程序流程圖。用輸出的SPWM波來控制逆變橋的工作狀態,因此調節SPWM波的相位、頻率和幅值來改變輸出電壓的頻率、相位和幅值。程序根據從AD口和中斷程序中獲的參數調節SPWM波的輸出。SPWM波的輸出流程如圖6所示。
5 實驗測試結果
實驗測試結果如表1所示。
通過以上測試,整個系統的效率為80.1%,略低于理論計算的結果。原因是系統功能較多,電路板的制作的限制,影響系統的效率。又實際器件的參數具有一定的差異,所以整個電路的性能和理論分析存在一定的偏差。
6 結語
最大功率跟蹤(MPPT)和逆變器是光伏并網發電中一種重要的技術,但由于光伏電池電壓隨環境的變化而不斷發生變化,使得系統的穩定性能變差及轉換率降低。本文在原有的光伏并網發電技術的基礎之上,針對光伏電池、逆變系統以及SPWM的控制特性,設計出了一種新的光伏并網發電模擬裝置,此裝置對系統的穩定性以及實時性等方面做出了進一步的改進,很好地解決了系統的輸出隨外界變化而不穩定的狀態,具有很好的應用價值。
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