基于TMS320F2802的實施并網微型太陽能逆變器設計

3.1.3 保護
系統具有一些基本保護功能。
1、一次側沖擊電流保護。當短路或者主電感引起沖擊電流時，PWM首選會進入CBC模式；但是，當CBC三次以上時，系統關閉并進入故障模式。
2、二次側過電壓保護。當SCR未正常開啟時，出現二次側超高壓。系統關閉，并進入故障模式。
3、輸出過電流保護。當輸出電流量超出閾值時，出現輸出過電流。系統關閉，并進入故障模式。
4、電網電壓/頻率過高/過低保護。如果系統已經開啟，當電網電壓/頻率超出正常范圍時，系統在五個電網周期內關閉。
5、反孤島抑制保護。如果達到孤島條件，則系統在4秒內關閉。如果恢復至正常狀態，則系統在1秒內重新啟動。
6、過溫保護

3.1.4 入網轉換器控制器
為了向電網輸電，必須在系統中實現下列控制器算法：
1、鎖相環（PLL）控制器。PLL控制器用于與電網電壓同步，其可向電流控制器提供一個基準相。
2、入網電流控制器。電流控制器可確保輸出電流為正弦波，并遵循電流基準，從而平衡輸入功率和輸出功率。
3、最大功率點追蹤（MPPT）。MPPT用于讓太陽能板進入最大功率輸出狀態。

3.2 固件結構
3.2.1 后臺與任務
整個固件系統為一個前向后臺系統。圖15顯示了該后臺結構。

圖15后臺結構

本系統中，有一個1ms任務和四個4ms任務。
1、1ms任務A0。1ms定期任務。在這種任務中，LED控制執行。除此以外，PLL控制器也位于該任務中。
2、4ms任務A1。A1 4ms定期任務。狀態機處理器。
3、4ms任務A2。A2 4ms定期任務。所有測量均在該任務中計算。
4、4ms任務A3。A3 4ms定期任務。用戶鍵檢測便在這里，同時檢測超出或者未達到運行狀態范圍，并發出故障指令。
5、4ms任務A4。A4 4ms定期任務。MPPT控制器與調試支持。

3.2.2 系統狀態機

圖16狀態機

圖16顯示了任務A1中處理的狀態機。不同狀態代表不同的運行模式。
本系統中共有4種狀態模式：
上電
待機
開啟
故障

上電模式是系統上電的一種過渡模式。在這種模式下，系統進行一些初始化，之后，系統便自動進入待機模式。

待機模式是系統等待開啟指令的一種模式。所有PWM和SCR控制信號都關閉。在這種模式下，所有測量均有效。系統探測外部狀態，并檢查系統是否可以開啟。
當系統成功地從待機模式啟動以后，系統進入開啟模式。這種模式下，所有PWM和SCR控制信號均開啟。系統開始向電網輸電。

如果出現故障，系統進入故障模式，所有PWM和SCR控制信號均關閉。如果故障清除，則系統自動返回待機模式。

3.2.3 中斷服務程序
本系統的中斷服務程序（ISR）具有如下功能：
讀取ADC結果和部分測量計算。
入網電流控制器
SCR開/關控制
緊急保護。一次側沖擊電流、二次側過電壓和輸出電流保護。
調試支持。把調試數據記錄到緩沖器。

圖17 ISR流程圖