馬力電氣工程及其自動化太陽能發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計

5kWSolarPowerGrid5kWSolarPowerGridThispapermainlycontainsthedesignof5KWsolarpowergenerationgridsystem.First,thedevelopmentofsolarpowergenerationisintroducedandtheconstructionofsolarcellmodules,aswellastheselectionofsolarcellmodelsisbrieflydiscussedinthispaper.ThepracticalengineeringmathematicalmodelofsolarcellpanelassemblyisconstructedbyusingMatlab/Simulinksimulation.Thenthecommonmaximumpowerpointtrackingalgorithm(MPPT)issimulatedandanalyzedbyusingthenewmodel,andtheadvantagesanddisadvantagesofInterferenceobservationmethodandincrementalconductancearecompared.TheBoostcircuitsimulationmodelisdesignedtodemonstratethefeasibilityoftheDC/DCconverterrealizingtheMPPTalgorithm.Abriefintroductionofthedetectionalgorithmislandingeffectisillustrated.Finally,thehardwaredesignofthecircuitisgiven.Thisdeviceadoptstwo-stagenonisolationsingle-phasecircuit,withtheprecedingstageselectionofboosttypeDC-DCconverter,subsequentstageinvertercircuitselectionoffullbridgeDC-ACinvertercircuitandtheusageofTiCompanyDSPcontrollerTMS320F28335ascontrolcircuitdeterminedaswellastheselectionoftheregularsamplingmethodtoachieveSPWMwave,iscombinedwiththeDSPinternalePWMgeneratingmoduleandoutputsaccurateSPWMwaves.Themaximumpowerpointtracking(MPPT)isrealizedbytheincrementalconductancemethod,andthesystemissimplyandflexiblycontrolledinthesamefrequencyandphasewiththeSoftwarePhase-LockedLoop.The12bitA/DconversionmodulewithintheDSPisusedinvariousanalogsignalsforsignalsamplingandamplitudedetection,modulardesignandtheuseoftheinternalresourcesofwithinDSPgreatlysimplifiesthehardwarecircuitdesignofthesystemandsavestheKeyWords：solarpowerIslanding目錄摘 1緒 1.1光伏發(fā)電的背景和意目錄摘 1緒 1.1光伏發(fā)電的背景和意 太陽和太陽輻射 國內(nèi)外太陽能發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r與前 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成及功 太陽能發(fā)電原 25KW太陽能發(fā)電系統(tǒng)的搭 太陽能電池組件的具體搭 匯流箱設(shè) 2.4本章小 3光伏陣列仿真模 太陽能電池特性分 太陽能電池數(shù)學(xué)模型的建 光伏電池的simulink仿真分 本章小 太陽能發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤研 4最大功率點跟蹤概 最大功率點跟蹤原 常用的最大功率點跟蹤算 DC/DC直流變換器實現(xiàn)MPPT的原 最大功率跟蹤控制算法Simulink仿 本章小 5并網(wǎng)中的孤島效 孤島現(xiàn)象的概 常用孤島效應(yīng)檢測方 6太陽能發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)主電路設(shè) 6.15kW兩級式非隔離單相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)圖設(shè) 6.2主電路設(shè)6.2主電路設(shè) 7DSP控制系統(tǒng)的實 DSP最小系 正弦脈沖寬度調(diào)制SPWM的方 8結(jié)論及展 附 參考文 致 11.111.1量高達(dá)80萬千瓦。1.240分鐘地球接受的太陽能可以滿足全球人類一年的需求。有人類的地方就有約為230kg標(biāo)準(zhǔn)煤所蘊含的能量。約為140～180kg標(biāo)準(zhǔn)煤所蘊含的能量。2200小時，并且占據(jù)我國一半以上的領(lǐng)土面積，這些條件都為我國良好的利用國外光伏發(fā)電20062529MW，年增長率幾乎超過20071.48億美元，比之前據(jù)日本相關(guān)部門的統(tǒng)計，到2010年，日本境內(nèi)的太陽能發(fā)電組件的容量達(dá)4.82GW；根據(jù)日本國內(nèi)的預(yù)期，2030年左右，日本家用電能的消費結(jié)構(gòu)中，1.3.2國內(nèi)光伏發(fā)電現(xiàn)2013年以前，由于國內(nèi)太陽能發(fā)電市場推能發(fā)電相關(guān)的技術(shù)問題在國內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注。能發(fā)電相關(guān)的技術(shù)問題在國內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注。2012年歐美對我國光伏產(chǎn)品202050GW。2013年，我國出臺了一系列政策來對光陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)新增裝機容量突破11.3GW，2012年同期相比較，增加了126%，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組池組件、DC/AC逆變器、DSP主控制器等。各部件在系統(tǒng)中的作用如下[1]：1.51.5陽NP1-1太陽能電池工作原25KW太陽能發(fā)25KW太陽能發(fā)電系統(tǒng)的2.1太陽能電池陣列支架裝置是將太陽能電池陣列固定在安裝位置的一種框架式結(jié)構(gòu)支架，選擇向南安裝。180WGP-SP-180W-5M72型太陽能電池組件，本太陽能電池組件的類型為單晶硅型，由于本設(shè)計功率5KW，故需要28片單片組件功率為180W的單晶硅太陽能電池片。安裝支架的同時要仔細(xì)考2.244路直流輸入的匯流箱，經(jīng)過多方比較，最終選擇采用安科瑞公司生產(chǎn)的APV-M4智能匯流箱。APV-M4智能太陽能電池板組件匯流箱的主要作用就是對太陽能電池陣2.4池板的安裝方式，并給出了以4728塊的安裝形式。APV-M4智能匯流箱為系統(tǒng)所采用的四路匯流3伏陣列仿真模3伏陣列仿真模3.1圖3-1考慮串并聯(lián)電阻I=Ip-Id-q(U+IRsI=Ip-I0exp-1q(U+IRsI=Ip-I0exp-1R式中：Ip：光生電流Id：流過二極管的電流U：輸出電壓I：輸出電流（1.6×1019C23J/K；0.5V的電壓，故不能單獨使用。在實際施工q(U+IRsI=NI-NpI0exp-1pNR 式中，Ns為并聯(lián)的單個太陽能電池個數(shù)，Np為串聯(lián)的單個太陽能電池陣列5個參數(shù)Ip、I0、Rs、Rsh和A，不僅和太陽能電池的表面溫度3.2用生產(chǎn)廠家提供的幾個出廠技術(shù)參數(shù)，如Iscoc、Im、m和m即可在可以接受一般為1）(U/Rsh項可以被忽略，因為在正常情況下，這一項的計算數(shù)值RsII用生產(chǎn)廠家提供的幾個出廠技術(shù)參數(shù)，如Iscoc、Im、m和m即可在可以接受一般為1）(U/Rsh項可以被忽略，因為在正常情況下，這一項的計算數(shù)值RsIIm。 I= 1- - 1CU 2ocMPP時有U=UmIIm，由此可得- I= sc -1C 2ocIC= expm1IC sc 2oc在電池板開路的情況下，當(dāng)I=0時，UUoc，將式（3-6）帶入式（3-4）得 1 1-1-exp-C exp- I sc 2oc 2 -C1/ln-2I sc電池生產(chǎn)廠家提供的常用技術(shù)參數(shù)：Isc、Uoc、Im、Um，就可以根據(jù)式（3-5）IU-P而太陽能電池的溫度T的變化范圍可能為070℃。按標(biāo)準(zhǔn)情況考慮，我們?nèi)U-P而太陽能電池的溫度T的變化范圍可能為070℃。按標(biāo)準(zhǔn)情況考慮，我們?nèi)?1000Wm2，Tref25℃時為參考標(biāo)準(zhǔn)光照強度和參考標(biāo)準(zhǔn)電池溫度。當(dāng)S特性的影響，我們設(shè)如下參數(shù)，實際光照強度為S和實際環(huán)境溫度為Tair，則太陽能電池板結(jié)溫T與他們的關(guān)系為：其中K為比例常數(shù)，一般情況下數(shù)值可為K0.03(m2/W)通過對參考標(biāo)準(zhǔn)日射照強度和參考標(biāo)準(zhǔn)電池溫度下的UIUI的改變，設(shè)考慮偏差后的(UI為新的特性曲線UI下對應(yīng)的點，在實際日照強度下和實際環(huán)境溫度下的點，此時(U',I')可由以下公式計算出：dT=T-dI=aSdT+S-1SdU=-bdT-I=I+U'=U-實際應(yīng)用中，單晶及多晶硅太陽能電池板的實際測量值約為(A/℃)；β=0.005Uoc(V/℃)3.3simulink數(shù)學(xué)模型下的太陽能電池的Simulink仿真模型，如圖3.3simulink數(shù)學(xué)模型下的太陽能電池的Simulink仿真模型，如圖3-2Simulink3-2光伏電池simulink3-2中，T為當(dāng)前環(huán)境溫度輸入常數(shù)，S為當(dāng)前光照強度輸入常數(shù)，U外電路輸出電壓，IPV內(nèi)的恒流源，將輸出的電流I'simulink3-所圖3-3太陽能電池仿真模型封裝子本次仿真所選用的太陽能電池板的廠家出廠數(shù)據(jù)如下表simulink3-所圖3-3太陽能電池仿真模型封裝子本次仿真所選用的太陽能電池板的廠家出廠數(shù)據(jù)如下表3-表3-1仿真用太陽能電池板廠家出數(shù)S=1000Wm2，T25℃能電池輸出特性的UI，UP3-4圖中的電壓由simulink圖中的電壓由simulink提供的Ramp函數(shù)，即一斜坡函數(shù)輸入，輸入電壓從0V55VMatlabU-I，U-P曲654321005 輸出電壓3-5S=1000W/m2，T=25℃時太陽能電池U-I曲輸出電流光伏電池U-P曲005 輸出電壓3-6S=1000W/m2，T=25℃時太陽能電池U-P曲由仿真輸出可見，Pm180W44V，短路電流接近電流接近光伏電池U-P曲005 輸出電壓3-6S=1000W/m2，T=25℃時太陽能電池U-P曲由仿真輸出可見，Pm180W44V，短路電流接近電流接近光伏電池U-IU-P6543210005輸出電壓3-7太陽能電U-I、U-P輸出電流輸輸輸輸——光照強度的PV輸出特性曲線，仿真結(jié)果如下圖3-8、圖3-9所示。對模型輸入不同的S參數(shù)，用來繪制在不同S制UI、UP3-8所示為改變光照強度的UI為改變光照強度的UP一簇曲3-9——光照強度的PV輸出特性曲線，仿真結(jié)果如下圖3-8、圖3-9所示。對模型輸入不同的S參數(shù)，用來繪制在不同S制UI、UP3-8所示為改變光照強度的UI為改變光照強度的UP一簇曲3-96543210053-8不同光照下太陽能電U-I輸出曲005輸出電壓3-9不同光照下太陽能電U-P輸出曲輸出功率由上述兩張仿真圖可知，輸入的光照量越高，PVIoPoutPV廠家給定的出3-11電流、功率等相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制U由上述兩張仿真圖可知，輸入的光照量越高，PVIoPoutPV廠家給定的出3-11電流、功率等相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制UI、UP3-103-11所示為改變環(huán)境溫度的UP54321005 3-10T下太陽U-I曲輸出電流光伏電池在不同溫度下的U-P曲005光伏電池在不同溫度下的U-P曲005輸出電壓3-11T下太陽能U-P曲T輸入數(shù)值越大，PV的輸出電3.4程Simulink建立模型，并將模型帶入外電輸出功率44.144.1MPPTMaximumPowerPointTracking。中文名稱為最最大功率點跟蹤（MaximumPowerPointTracking，MPPT）系統(tǒng)是一種依賴唯一合適的電壓下，PV才能輸出此時的最大功率。制外電路調(diào)節(jié)當(dāng)前的電壓（或電流）PV向輸出最大功率的工作點靠MPP41。（MPP，MPP4-1S=1000Wm2，T25℃時4-1S=1000Wm2，T25℃時最大功率尋優(yōu)示意4.2MPPT控制一般都是通過調(diào)節(jié)占空比D來完成的。其原理框圖如下圖4-2所示。PV陣列與負(fù)載或后級并網(wǎng)逆變器通過DCDC電路相連接，MPPT裝置不斷計算太陽能電池陣列的電流電壓及功率的變化情況，以此作為依據(jù)，對DC/DC直流變換器進(jìn)行調(diào)節(jié)4-2MPPT系統(tǒng)原理框4-3所示的電路模型。將太陽能電池陣列看作恒壓源和內(nèi)阻Ri的組合，外電路看作圖中所示的負(fù)載Ro。則Ro上的功率為UP=I2R=RooR odPRoRi-（4-dPRoRi-（4-o 因此，可得當(dāng)RiRo時PRo有最大值阻相等時，即上文所述RiRo時，即達(dá)到電源最大功率輸出條件。雖然電路中為它是線性電路，是適用最大功率定理的。這樣一來，如果能夠改變DCDC直PV等效電源的等效電阻，MPPTPV陣列的工作在最大功率點。而實際上控制器可以調(diào)節(jié)的是DCDC直流變換器的PWMD4-3太陽能電池帶負(fù)載簡化4.3目前，太陽能電池陣列的最大功率點跟蹤(MP)算法在全球各個國家的工程電壓跟蹤法(toltaeracking，)、干擾觀察法(PerurbationdbservationmethoP)(IncrementalonductanceI)等4.3.1恒電壓跟蹤法U-P特性曲線中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太陽能電池取得最大功率輸出時，此時的外電路電壓基本都位于一恒定的電壓Um附近，TMPT0%VT沒VTMPT0%VT沒V本由提前的設(shè)定的m決定，一旦環(huán)境狀況變化較為劇烈，跟蹤精度將會大幅下4-4PV最大功率點近似的恒定電壓UmPV對外電路的輸出電壓在黑線所示數(shù)值處，這將大大簡化MPPT控制算法的復(fù)雜程度。光伏電池不同光照下U-P曲005輸出電壓圖4-4恒電壓跟蹤法示4.3.2干擾觀察輸出功率P(k)=P(k- P(k)-P(k-U(k)<U(k-U(k)>U(k-4-干擾觀察流U(K)=U(K-U(K)=U(K-1)-P(k)=P(k- P(k)-P(k-U(k)<U(k-U(k)>U(k-4-干擾觀察流U(K)=U(K-U(K)=U(K-1)-U(K)=U(K-U(K)=U(K-1)-采集U(k)、4.3.3電導(dǎo)增量電導(dǎo)增量法是當(dāng)前比較常用的MPPT算法之一，這一算法依據(jù)太陽能電池的電壓-功率曲線即PU曲線，近似為一條有且僅有一個最值的光滑曲線，利用求導(dǎo)的方法，實現(xiàn)最大功率點的自動跟蹤。由PUI，對此公式兩端求全導(dǎo)數(shù)，dP=IdU兩邊同時處理dU，dP=I+4.3.3電導(dǎo)增量電導(dǎo)增量法是當(dāng)前比較常用的MPPT算法之一，這一算法依據(jù)太陽能電池的電壓-功率曲線即PU曲線，近似為一條有且僅有一個最值的光滑曲線，利用求導(dǎo)的方法，實現(xiàn)最大功率點的自動跟蹤。由PUI，對此公式兩端求全導(dǎo)數(shù)，dP=IdU兩邊同時處理dU，dP=I+dP=0 I0>- I0<- dPI即= 這一公式說明外電路電壓就是最大功率工作點對應(yīng)Um，應(yīng)保持該電壓不變。U-P曲線上所處的位置有關(guān)，即取決于計算出的電導(dǎo)GI/U的變化率和當(dāng)前極短時間內(nèi)負(fù)電導(dǎo)值有關(guān)，而干擾觀察法不4-6電導(dǎo)增量法4.4DCDCMPPTDC/4-6電導(dǎo)增量法4.4DCDCMPPTDC/DC變換器，亦稱為直流斬波器。這是一種可以改變直流電壓幅值的電D。DC/DC直流變換器作為兩級式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的直流變換部分，其輸入接太陽能電池，輸出端接并網(wǎng)逆變器。MPPT算法也由其執(zhí)MPPT算法多種多樣，但是對于兩級式太陽能發(fā)電逆變器而言，最大功率點DMPPT。本設(shè)計采用的Boost升壓電路原理由下圖介紹。4-7Boost電路原理Boost電路為直4-7Boost電路原理Boost電路為直流升壓電路，在電感的配合下只能提升直流電壓。其工作狀（1）QPWM波為高電平時，Q處于開通狀態(tài)，此時直流電源Vin、電感Lf和Q構(gòu)成一回路，此時電源處于給電感充電的狀態(tài)，此時電能轉(zhuǎn)化為磁能儲存起來，于是電感Lf上的電流將會增大至iLf（2）PWM波處于低電平狀態(tài)時Q處于關(guān)斷狀態(tài)，此時，電Vin、電感LfCfQ在開通時由電容向負(fù)載供電。此時LfVinVin電壓的直流電，即Boost電路為升壓電路?？梢灾溃赒開通期間電感從電源處獲得的能量在Q關(guān)斷期間全部釋放出來，Boost電路輸出電壓Uo1in1-U（4-o最大功率跟蹤控制算法Simulink仿Boost電路模PV工作在不同的工作點上，DC/DCMPPT任務(wù)就是調(diào)節(jié)PVPV工作在最大Boost電路的占空比D即可改變太陽能使用 使用 4-8PWM發(fā)生器模初始值為1的斜坡信號，與一個頻率為10KHz三角波信號發(fā)生器一起送入Switch加到接近為“1PWMBoost電路的變換器IGBTBoost電路升壓倍數(shù)的目的，由此PWMD與太陽能電池陣列BoostPWM占空比對太陽能電池陣4-9Boost電路仿真模下圖4-10所示為D-P曲線4-9Boost電路仿真模下圖4-10所示為D-P曲線25℃和1000W/m2時占空比功率曲00 占空比4-10占空比功率曲DPV工作在最大功BoostMPPT算法的基本原理，不同算法的最終的目都是找到這個合適的占空比，使得PV陣輸出功率4.5.2干擾觀察以上討論了Boost電路不同的占空比可以使得太陽能電池板工作在不同工D使得太陽能電Simulink模型，對上文提到4-11干擾觀察MPPT算法SimulinkBoost4.5.2干擾觀察以上討論了Boost電路不同的占空比可以使得太陽能電池板工作在不同工D使得太陽能電Simulink模型，對上文提到4-11干擾觀察MPPT算法SimulinkBoostPWMBoost電路的驅(qū)動。后部分即為PWM波形發(fā)生電路，上文已經(jīng)對此做過介紹。Zero-OrderHold模塊為仿真所采用的零階保持器，用來對太陽能1e-3s，采用有記憶延較值。PWM發(fā)生電路與上文介紹一致。4-12MPPT算法模型封4-13MPPT算法仿真電路模型。接入前文介紹的太陽能電池陣列模型。設(shè)定PWM調(diào)整步長與零階保持器的采樣周期均設(shè)置為全文所述的1e-3s。圖中采用階躍信號輸入作為模擬光照S的變化。如圖所示，PV模型后接PVBoost4-13MPPT控4-13MPPT算法仿真電路模型。接入前文介紹的太陽能電池陣列模型。設(shè)定PWM調(diào)整步長與零階保持器的采樣周期均設(shè)置為全文所述的1e-3s。圖中采用階躍信號輸入作為模擬光照S的變化。如圖所示，PV模型后接PVBoost4-13MPPT控制系統(tǒng)仿真模我們可以將輸入環(huán)境變量中的光照強度S設(shè)定為從1000W/m2，在一定時W/m2PV4-12344-14干擾觀察法光照變化MPPT跟蹤曲從輸出曲線上看，干擾觀察法對最大功率點的跟蹤是比較穩(wěn)定的，1000U-P曲線能夠準(zhǔn)確的對應(yīng)，說明此干擾觀察法的，算法準(zhǔn)確的找到了合適的占空比送入PWM發(fā)生模塊。當(dāng)環(huán)境變量之一的光照強度S從1000W/m2，跳變到600W/m2時，輸出功180W100W附近，也與上文仿真結(jié)果吻合。跟蹤從輸出曲線上看，干擾觀察法對最大功率點的跟蹤是比較穩(wěn)定的，1000U-P曲線能夠準(zhǔn)確的對應(yīng)，說明此干擾觀察法的，算法準(zhǔn)確的找到了合適的占空比送入PWM發(fā)生模塊。當(dāng)環(huán)境變量之一的光照強度S從1000W/m2，跳變到600W/m2時，輸出功180W100W附近，也與上文仿真結(jié)果吻合。跟蹤4.5.3電導(dǎo)增量Simulink模型4-154-15電導(dǎo)增量MPPTSimulink4-16光照從1000W/m2跳變到600W/m2的輸出功12344-16電導(dǎo)增量光照從1000W/m2跳變到600W/m2的輸出功12344-16電導(dǎo)增量法的光照變化下MPPT功率輸出曲4.6太陽能電池陣列工作點的改變，從而總能尋找到一個合適的占空比D使得太陽輸出功率5網(wǎng)中的孤島效5網(wǎng)中的孤島效5.1PpvQpv，時公共電網(wǎng)也向本地負(fù)載提供的有功功率為，無功功率為ΔQ，我們可以設(shè)定負(fù)載要求的有功功率為Pload，無功功率為Qload，由能量守恒定律可得，Ppv，QloadQpvPpvDP，QloadQpvDQ。由此可得，一旦L5-1太陽能并網(wǎng)逆變器功率流L5-1太陽能并網(wǎng)逆變器功率流和頻率在一定范圍內(nèi)波動，電壓允許波動范圍為220–22V，頻率允許波動范是如上文所述，一旦PloadPpv，QloadQpv，則進(jìn)入非檢測區(qū)。這一缺點使得這種電壓相位突變檢測法（PhaseJumpDetection，PJD）是一種通過實時檢測發(fā)RC頻率偏移檢測法(ActiveFrequencyDrift,AFD)是目前太陽能發(fā)電系統(tǒng)中經(jīng)常AFD法有其先天缺陷，例如，加入了主動擾動信號，使得輸出電了改進(jìn)的2N周期擾動法等改進(jìn)方法。2NAFD法相同；在第2N+1個整數(shù)周期時，控制逆變器輸出的電流與電網(wǎng)電壓處于同頻率同相位，不2N2N+1個周6太陽能發(fā)電并6太陽能發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)主電路6.15kWLC共模濾波電路；控制TIDSP主電逆變電路。主電路拓?fù)鋱D如下圖6-1所示。BoostIGBTDSPPWM波形，IGBTBoost電路完成對太陽能電池（MPPT5kW5kW6-1主電路拓?fù)潆娐?.2.2智能功率模塊的選ModulesIGBT管和性能優(yōu)異的驅(qū)動電路以及完善且高精度的保護(hù)電路。與分立元件相比，采用模塊型的IPM模塊可以簡化減小驅(qū)動電路的電磁干擾，并大大縮短硬件設(shè)備的開發(fā)時間。由于IPM模塊損耗很低，使得IPM模塊的發(fā)熱量大大減小，系統(tǒng)尺寸的縮小也使得散熱變得更IPMIPM模塊將決定了整個主電路的穩(wěn)定性和可靠性，對系統(tǒng)整個的作電壓為250V左右，根據(jù)留有余量原則，并考慮到電感電容在尖峰時刻引起的脈沖，我們600V模塊比較可靠。流峰值為23A，考慮到過載和余量，選取流峰值為23A，考慮到過載和余量，選取50A參考一些其他設(shè)計及各IPM模塊數(shù)據(jù)手冊，最終確定具體型號為三菱公司配套的保護(hù)模塊。最大電流為50A，最大工作電壓為600V。其典型基極柵極壓VCE=1.55V，最高耐受溫度125℃。PM50B6LA060內(nèi)部集成集成了全橋逆變電路及雙路前Boost升壓電路，方便接入兩路太陽能電池組件，這里我們選用IPMIGBTFO輸出低電平故障信號。此外，內(nèi)部控制芯片能夠依IPMIGBTDSP有效光隔離，以保護(hù)DSP的I/O口。IPM6-2DSP6-36-2IPM模塊接口電HCPL4504IPM模塊驅(qū)動隔所有的智能功率模塊的datasheet均推薦該款芯片作為接口。580.1uF去偶電容；同時，7圖6-3光耦隔圖6-3光耦隔離電路及其外部接口電U1IPMPM50B6LA060IGBT開關(guān)管DC/DC斬波器所IGBTFO故障信號端子。FOPC817DSP6.2.3信號檢測及保護(hù)電路交流電流采樣電路如下圖6-4U1LM324運放即可完成。相比于單電源供電的運算放大器而言，LM324的思路放大器可以工作在3.0到32伏的電源電壓下。DSP0-3.3V電壓提升電路，R6、R43.3V0正負(fù)電壓超出限定值而損壞DSP1.65V。后級兩個穩(wěn)壓管用來防6-4交流電流采樣電路Multisim仿真的主要區(qū)別在于直流電流采樣電路中不需要有1.65V電壓提升電路。6-5直流電流采樣電路Multisim仿真6-6交流電壓采樣電路Multisim仿真電網(wǎng)上的交流電壓信號送入運算放大器，后級電壓提升電路由電阻R4、R6和3.3V1.65VD1、D2DSP的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換引腳，D1、D2為防止電壓過高損壞DSP的穩(wěn)壓管。定，U1為運算放大器，濾波之后直接變成小電壓送入DSPA/D端子。6-7直流電壓采樣電路Multisim仿真D26-8電網(wǎng)過零點捕獲電6.2.4參數(shù)設(shè)計和計D26-8電網(wǎng)過零點捕獲電6.2.4參數(shù)設(shè)計和計t6-9交流濾波器電1 2VwoG(s)==n112Vs2si nn C11L其中，L=L1+L2wn，x11L其中，L=L1+L2wn，x=。CL般而言，SPWMLC濾波器的轉(zhuǎn)折頻率，25-35kHzSPWM矩形波，則諧波主要也是這附近頻率，因此可以取截止頻率為2KHz。L=L1+L2=410uH,C=20uF/50V7DSP控制系統(tǒng)7DSP控制系統(tǒng)的7.1DSPTITMS320F28335DSP7-1所示為DSP管腳分配。圖7- DSP28335管腳分開ADC數(shù)據(jù)采集完頻率需校頻率采集完相位采集完相位需校循環(huán)開ADC數(shù)據(jù)采集完頻率需校頻率采集完相位采集完相位需校循環(huán)掃進(jìn)入保護(hù)是否欠壓是否過流7-2系統(tǒng)控制流程進(jìn)入保護(hù)5s延計算開關(guān)計算SPWM波7.27.2SPWMSPWMSPWM波的方法，可生成了SPWM波。死區(qū)控制，可以輸出包括對稱PWM波形、對稱PWM波形或空間矢量PWM波DSP還擁有超強的運算性能，所以用DSP實現(xiàn)SPWM具有編程簡便、可靠性高、沒有附加硬件電路等優(yōu)點。TMS320F28335150MSPWM波88MPPT算法，并穩(wěn)定直流母線電壓；后級采用單相橋式DCAC逆變電路。TIDSPTMS320F28335為運算控制器，選擇使用規(guī)則DSPePWMSPWM波輸出。最大功率12位模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，來對各路模擬信號進(jìn)行采樣，最大限度的使用片內(nèi)附附1221 ABCD ABCD Sheet E:\馬力\..\逆變電路 Drawn12345678 4VUP1 2 OUT1 FO1 GND18 6 U OUT2 FO2 Ca2Ca3GND29 W24 Header10 11 8 N 12OUT316 OUT417 14 OUT518 13 Header 19 FO3 IPM模塊接口電12341234 雙極逆變器結(jié)構(gòu)電 G Vdd Vdd pwm1 OUT1pwm2 1221 ABCD ABCD Sheet E:\馬力\..\逆變電路 Drawn12345678 4VUP1 2 OUT1 FO1 GND18 6 U OUT2 FO2 Ca2Ca3GND29 W24 Header10 11 8 N 12OUT316 OUT417 14 OUT518 13 Header 19 FO3 IPM模塊接口電12341234 雙極逆變器結(jié)構(gòu)電 G Vdd Vdd pwm1 OUT1pwm2 pwm4 pwm5 1Header Vdd*8 Vdd*9 pwm3 pwm4C7 G 6FO1Vdd 2*12 2*13 5FO2 4 3 pwm53 OUT5pwm63 Header7 驅(qū)動隔離接口電12345678AA567