十大正规网赌网址

您好,欢迎来到友进芯城
商城十大正规网赌网址 > 友进芯城-十大正规网赌网址-电子元件网上-现货元器件交易平台
友进芯城-十大正规网赌网址-电子元件网上-现货元器件交易平台

实现光伏并网发电装置的系统方案

发布者:官方 时间:2016-01-15

一、项目概述
1.1 项目摘要
体系以FPGA为操控中心,由MOSFET管全桥逆变电路以及其IR2110对其驱动、SPWM(正弦脉宽调制)波的生成、电压电流的检查、相位频率盯梢等模块构成。其间SPWM波由在FPGA内部由App发生的三角波的正弦波经数字对比器对比发生。经过改动正弦波的幅值来调理调制比,调理SPWM波的占空比,然后调理电压来到达功率最大。选用MPPT算法对体系进行功率最大盯梢。此体系还完成体系的欠压和过流维护,同频同相操控。

1.2 项目背景/选题动机
随着当令动力的耗费日益剧增和传统动力的日趋削减,以及运用传统动力所带来的一系列有关疑问逐渐增加,如环境污染、温室效应等诸多疑问,关于开发新动力的需要越来越大。光伏并网是太阳能运用的发展趋势,光伏发电体系将首要用于调峰电站和房顶光伏体系。在光伏并网体系中,并网逆变器是中心有些。DC-AC逆变环节首要使输出电流与电网电压同相位,同刚取得单位功率因数。

选题动机:目前作为基础设施的电力行业正在尽力运用太阳能,为电力的发展写入新的生机与生机。光伏并网发电已经成为年代的潮流和制约太阳能运用的关键技术,本规划首要对光并网发电中的一些技术做了有关研究,本规划首要完成了模仿光伏电源由直流变换为单相交流电源的功用,具有最大功率点盯梢功用和频率相位盯梢功用,别的增加了有关的维护和显现功用。而且太阳能光伏发电商场遭到各国政府的注重,国家扶持力度较大, 2011年7月30日我国首座运用太阳能发电的公安消防站投入运用,光伏发电具有较广泛的远景。

二、需要剖析
2.1 功用请求
规划并制造一个光伏并网发电模仿设备,其构造框图如图1所示。用直流稳压电源US和电阻RS模仿光伏电池,US=60V,RS=30Ω~36Ω;uREF为模仿电网电压的正弦参阅信号,其峰峰值为2V,频率fREF为45Hz~55Hz;T为工频阻隔变压器,变比为n2:n1=2:1、n3:n1=1:10,将uF作为输出电流的反应信号;负载电阻RL=30Ω~36Ω。
图1  并网发电模拟装置框图

图1  并网发电模仿设备框图

(1)具有最大功率点盯梢(MPPT)功用:RS和RL在给定规模内改变时,使 ,相对误差的绝对值不大于1%。

(2)具有频率盯梢功用:当fREF在给定规模内改变时,使uF的频率fF=fREF,相对误差绝对值不大于1%。

(3)完成相位盯梢功用:当fREF在给定规模内改变以及加非阻性负载时,均能确保uF与uREF同相,相位误差的绝对值≤5°。

2.2 功用规范
(1)当RS=RL=30Ω时,DC-AC变换器的功率 ≥80%。

(2)当RS=RL=30Ω时,输出电压uo的失真度THD≤1%。

(3)具有输入欠压维护功用,动作电压Ud(th)=(25±0.5)V。

(4)具有输出过流维护功用,动作电流Io(th)=(1.5±0.2)A。

(5)过流、欠压毛病排除后,设备能自动康复为正常状况。

(6)当负载温度过高时,体系停止工作。

三、计划规划
3.1 体系功用完成原理
1.最大功率盯梢计划
采经典MPPT算法,对光伏电网的输出电压和电流进行接连采样,寻找P=U*I最大的点,即最大功率点。此办法改变步进由模仿光伏电池输出端的电压改变速率决议,能够疾速迫临最大功率点。

2. DC-AC电路计划
咱们运用FPGA发生SPWM波信号驱动半桥或全桥DC-AC逆变器,经输出LC滤波后得到逆变信号。此计划中SPWM波的发生是由App完成的。DC-AC的逆变电路由分立元件建立的,选用高速功率开关IRF540N及MOS管驱动芯片IR2110建立电路。经过调理调制比来调理MOS管的通断,然后调理逆变电压的巨细。

3.同频同相操控计划的完成
   选用边缘触发法和数字反应调理法进行调整。分别对输入参阅信号和反应信号运用对比器整形以后,对其上升沿进行检查,这个操作由硬件完成得到其频率和相位的差值,在FPGA内部由数字反应的办法对再对输入信号进行相位调整,这些操作都由App完成。

4.欠压、过流,温度过高维护电路
  经过检查输入电压Ud,输入电流Id和输出电流Io的数值,用ADC0809转化为数字信号反应到FPGA操控体系中,FPGA操控继电器的通断来完成欠压和过流维护。经过温度传感器对负载温度进行丈量,当温度过高时操控继电器断开。

 系统硬件结构框图                      
 体系硬件构造框图

5.单相全桥逆变电路及其驱动电路
选用IR2110为半桥驱动芯片,只需衔接自举电容,运用内部自举电路即可完成对桥路的驱动,关于全桥电路只需将两片IR2110驱动各自的半桥即可。

6.电压电流的丈量
输入电流的丈量经过丈量串入回路的小电阻的两头的电压,再由AD620扩大100倍,再进行A/D变换再让FPGA核算出其时所检查到的电流巨细,并显现;

7. 输出端电流Io为交流,先同测输入端电流办法一样扩大100倍后,再由AD637转为直流电压再同(2)中核算并显现。

3.2 硬件资源配置
扩大器运用AD620,有效值变换运用AD637,A/D变换运用ADC0809,最小体系运用FPGA,驱动芯片运用IR2110,MOS管运用IR540,温度传感器运用ST企业赠予的STEVAL-MKI062V2开发套件中的温度传感器,以及一些元器件

3.3体系App架构
三角波的生成:计数器从0000000000增到1111111111,再从1111111111减到0000000000,则能够得到一个10位的三角波。

正弦波生成:用MATLAB生成一个十位的mif文件,再把这1024个点发生1024个地址,把地址存入ROM中,读出采样数据即可得到所要正弦波。

SPWM波生成构造框图:
App架构图

App架构图

SPWM波是由三角波与正弦波进行对比,正弦波幅值大于三角波的幅值时,输出高电平,反之输出低电平。

3.4 体系App流程
FPGA经过检查ADC0809上读回来的的输入电压电流,和输出电流,首要对这几个值进行变换,比方电流值要经过核算得到,然后再对比是不是欠压和过流,假如欠压或许过流了操控继电器断开,0.5s以后再一次检查,假如没有欠压或许过流就直接进行最大功率盯梢,然后在液晶显现屏上显现出输入电压电流,输出电流以及输入功率。
程序运行流程图

程序运转流程图

XML 地图 | Sitemap 地图