光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置報告-全文預(yù)覽
【正文】 55HZ 。數(shù)字示波器： 196C。2)基準(zhǔn)正弦電壓頻率捕獲：根據(jù)指標(biāo)要求，輸出交流電壓信號必須與模擬基準(zhǔn)正弦信號同頻，因此需要采樣輸如電壓的頻率，以便有效地控制輸出電壓頻率。它的額定測量電流達(dá)5A，原副邊匝數(shù)比為5：1000。1）電壓、電流信號采樣n 電壓信號采樣：對電壓量的采樣選用電壓傳感器VSM025A，它的原邊與副邊是絕緣的，額定測量電壓為500V，原邊額定電流為10mA，原、副邊轉(zhuǎn)換率為2500：1000，具有出色的精度和線性度、抗外界干擾能力強、溫漂低、共模抑制比強、反應(yīng)時間快、頻帶寬等特點，非常適用于逆變電源系統(tǒng)。設(shè)計電路如圖4所示。該芯片為14引腳封裝，由兩個獨立的高端和低端輸出通道，產(chǎn)生互補的邏輯信號，可驅(qū)動同橋臂的兩個MOSFET，內(nèi)部自舉工作，允許在600V電壓下直接工作，柵極驅(qū)動電壓范圍寬（10~20V），施密特邏輯輸入，輸入電平與TTL及CMOS兼容，死區(qū)時間可調(diào)，輸出、輸入同相，低邊輸出死區(qū)時間調(diào)整后與輸入反向。由于輸入Us為60V，為保證開關(guān)管不被擊穿并留有一定裕量設(shè)計選擇IRF540（耐壓100V、額定電流27A、通態(tài)電阻70mΩ）。 241因此濾波電容值應(yīng)滿足下式： 242 由上式計算可得，輸出低通濾波器的電容值取小于85uF。因此，選擇濾波器參數(shù)時要綜合考慮這兩方面的因素。 濾波參數(shù)的計算逆變器輸出低通濾波器用來濾除逆變器全橋輸出SPWM波中的諧波分量。鎖頻、鎖相的實現(xiàn)：（其以MSP430F5529內(nèi)部的TIMERA2為時基），在上升沿到來時開始輸出SPWM波，下降沿到來時輸出置零，實現(xiàn)同頻、同相。死區(qū)時間會給輸出的PWM波帶來影響，使其稍稍偏離正弦波。在傳統(tǒng)的單極性調(diào)制方式中，所有的功率管仍為高頻開關(guān)。（1）雙極性調(diào)制方式雙極性調(diào)制時，逆變?nèi)珮螂娐返膶枪β使埽⊿1/S4，S2/S3）同時開通和關(guān)斷，兩組互補導(dǎo)通，所有功率管均為高頻開關(guān)。SPWM調(diào)制的工作原理是采用正弦控制信號m與高頻三角波載波c相交截，產(chǎn)生正弦脈寬調(diào)制信號，再經(jīng)過邏輯變換、功率放大等，得到功率管的驅(qū)動信號，控制功率管的開通與關(guān)斷，從而在逆變器的輸出端得到正弦調(diào)制輸出。而且初始值及跟蹤步長的給定對于跟蹤精度和速度都有較大的影響。把輸出電壓值的變化量△U稱之為擾動，通過不斷施加擾動△U，并測量比較其功率的變化，使太陽能陣列的輸出功率趨于最大。采用單片機具有電路簡單可靠、靈活性好、可以采用性能優(yōu)良的控制方法，而且方便實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、顯示和處理，使整個系統(tǒng)控制非常方便。全橋電路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，但控制靈活，且輸出電壓是半橋電路的兩倍，開關(guān)管所承受的電壓、電流應(yīng)力均相對較低，且控制方式靈活，盡管所用的功率管的數(shù)量較多，但容易進(jìn)行多種組合實現(xiàn)軟開關(guān)技術(shù)，因而在各種場合尤其較高功率輸出的情況得到十分廣泛的應(yīng)用。圖1 總設(shè)計框圖 實現(xiàn)方案的分析 DCAC逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逆變器常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括如下幾類：（1）單相半橋逆變器這種逆變器所用的功率管數(shù)目少，主電路結(jié)構(gòu)簡單，廣泛應(yīng)用于單相和三相逆變器中，但是也存在如下缺點：a. 直流電壓利用率低； b. 輸出諧波含量大；c. 必須設(shè)置死區(qū)時間，輸出電壓波形發(fā)生畸變；d. 續(xù)流二級管為功率開關(guān)管的體二級管，性能較差，很難得到優(yōu)化設(shè)計。逆變器部分的主要功能為：在功率電路方面，前一級直流電壓輸入經(jīng)過橋式逆變器成為高頻矩形脈沖形式的交流電壓，再經(jīng)過后一級的低通濾波器，成為光滑的50Hz正弦交流電輸出。（4）過流、欠壓故障排除后，裝置能自動恢復(fù)為正常狀態(tài)。）A。（4）當(dāng)RS=RL=30Ω時，輸出電壓uo的失真度THD≤5%。關(guān)鍵詞：逆變器，正弦脈寬調(diào)制, 最大頻率跟蹤，光伏并網(wǎng)Abstract：The Photovoltaic Inverter System is developed with fullbridge topology. The hybrid SPWM modulation is chosen by paring several classic modulation methods. The whole system consists of hardware designs such as main circuits, driver circuits, sample and signal conditioning circuits, protecting circuits and the software designs such as the realization of PI control strategy and the rectification of the ADC precision in MSP430F5529. Finally, the experiments on the system indicate that all the performance including the output power, the efficiency and load regulation of the experimental prototype proves to be qualified, only waveform distortion rate is too large. The PV inverter system has excellent steadystate characteristics but dynamic
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