光伏并網發電系統的研究與設計
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獨立逆變采用電壓平均值外環、電壓瞬時值內環反饋的雙閉環控制系統，控制框圖如圖4所示。其中，電壓平均值外環調節器為PI調節，電壓瞬時值內環調節器為P調節。輸出電壓平均值反饋值Uf和電壓給定信號Ug的誤差經過PI調節器形成電壓內環的幅值給定，然后乘以離散的正弦表格數據，形成離散的正弦電壓信號作為電壓瞬時值內環的給定，電壓瞬時值給定值與反饋值的誤差信號再經過P調節器產生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生4路PWM1~ PWM4開關信號，控制主電路中功率器件的通斷。產生的高頻SPWM信號經過輸出LC濾波器濾波后產生標準的正弦波輸出電壓，然后經升壓變壓器升壓至220V/50Hz，保證了輸出電壓的穩定。
4 獨立逆變控制框圖
4.2 并網逆變控制
(1)太陽能光伏并網
并網逆變采用直流電壓外環、并網電流內環控制策略。其中，直流電壓外環采用PI調節器實現太陽能光伏組件的最大功率點跟蹤，其輸出為并網電流的幅值給定。系統首先檢測電網電壓頻率、相位，經過鎖相環節使并網電流與電網電壓同相位，并網電流給定值乘以離散的正弦表格數據作為并網電流給定值 ，電流內環調節器采用P調節器。將P調節器的輸出值寫入CMPR1、CMPR2，與三角載波比較后產生4路PWM1~PWM4信號，控制主電路中功率器件的導通與關斷，產生的高頻SPWM信號經過電感L濾波后產生與電網電壓同相位的標準正弦并網電流，經電感L濾波后向電網輸入同頻同壓的并網電流，并網逆變控制框圖如圖5所示。
(2)蓄電池并網
為了將蓄電池中多余的能量回饋到電網，必須使系統工作在蓄電池并網狀態。在這種狀態下，并網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。蓄電池并網控制框圖見圖6所示。
5 通訊部分
通訊部分主要是完成系統的狀態顯示與參數設定，本系統中上位機采用Microchip公司生產的8位單片機PIC16F877A，它與TMS320F2812的串口通訊采用RS-485通信協議，通過兩個MAX485芯片來實現兩者的數據交換，通訊原理示意圖如圖7所示。
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