【正文】 效地抑制器件上的尖峰電壓；同時電容 C2 通過 Rl向電源放電，于是轉移到電容上的能量部分回送到電源，另一部分消耗在電阻Rl 上。 在高壓大容量系統(tǒng)中一般常使用 IGBT 模塊，由于 MOSFET 隨著電壓的升高其通態(tài)電阻也隨之增大，而 IGBT 在中容量系統(tǒng)中占有較大的優(yōu)勢，而在特大容量(100kVA 以上 )系統(tǒng)中，一般采用 GTO 作為功率開關元件。 分別從以上幾方面考慮，在本系統(tǒng)中， IGBT 的最大集射極電壓 cesU 為直流電壓 300V 左右，考慮到器件開關過程中有電壓尖峰的影響，選取一定的電壓裕量（一般選為 2～ 3倍）。在實際電感設計過程中，由于電感的成本、體積等因素的影響，一般只考慮取電感的下限值即可。 S1～ S4 開關管的 SPWM控制信號來自控制電路。 通過 AD口采集輸出負載端的電壓和電感上的電流，在 DSP 內(nèi)部通過 PI 雙環(huán)控制，產(chǎn)生 SPWM 信號波。其程序框圖如圖 ： 采 樣 完 成 ？采 樣 輸 出 電 壓 反饋 值計 算 P I 增 量計 算 P I 輸 出 值采 樣 輸 出 電 流 反饋 值采 樣 完 成 ？與 電 壓 P I 輸 出 值比 較 計 算 偏 差與 基 準 值 比 較計 算 偏 差計 算 P I 增 量計 算 輸 出 值計 算 占 空 比 D與 三 角 波 幅 值 進行 比 較送 入 D P S 比 較 寄存 器返 回定 時 器 T 3中 斷NYNY 圖 PI雙閉環(huán)控制的程序框圖 SPWM 波的生成 產(chǎn)生 SPWM 波的原理是：用一組等腰三角波與一個正弦波進行比較，其相交的時刻 (即交點 )作為開關管“開”或“關”的時刻，這組等腰三角形波稱為載波，而正弦波稱為調(diào)制波，如圖 所示。 對 Yn 取整，從 n=1 到 n=NX，得到 NX 個正弦采樣值的表格，設置通用定時器的計數(shù)方式為連續(xù)增減計數(shù)方式，在中斷程序中調(diào)用表中的值即可產(chǎn)生相應的按正弦規(guī)律變化的方波信號。由以上章節(jié)中對光伏并網(wǎng)逆變器的結構進行的設計，參數(shù)的計算，本設計用 Mtalab的 Simulink模塊 [20]進行仿真測試，通過波形分析所設計的參數(shù)是否達到了本文主要性能指標的要求。電壓與電流信號經(jīng)過光耦隔離后，經(jīng)過去藕電容 C105 后 送給 DSP2812 的 相應 端口進行 采樣 。而正弦調(diào)制波則是通過將參考正弦波制成表格，查表獲得代表正弦波的數(shù)字量得到。和電壓單閉環(huán)相比，增加了電感電流內(nèi)環(huán)控制，使得系統(tǒng)的帶寬增大，反應速度加快，系統(tǒng)抗干擾能力強，穩(wěn)定性好，調(diào)節(jié)時間短，諧波含量小，同時能有效地限制負載電流，起保護作用，更具優(yōu)越性。開關管一共有 4種開關模式，分別是： S1， S4開； S2， S3 開； S1， S2。 5 系統(tǒng)的軟件構架 系統(tǒng)的控制方式 由于課題主要是針對逆變部分的設計，這里主要是對逆變器部分的一個控制方法的闡述。所以，電感值選取的是否合適直接影響電路的整體工作性能。它擁有單極性電壓驅動 MOSFET 的優(yōu)點，又結合了雙極型 GTR耐壓高、大電流的優(yōu)點。 DCAC（逆變）部分的電路拓撲 主要介紹的電路拓撲的結構為單相全橋逆變電路。二極管承受的最大電壓是 300V，所以選用的二極管主要參數(shù)為 900V。本系統(tǒng)選用開關管的頻率為 100f KHz? ， 當 ?? 時，有 ： ? ? 2 251 0 .7 6 0 .7 6 3 0 0 1 0 1 5 7 .5 9 3 62 5 % 1 0 0LH ??? ? ? ???? （ ） 所以選取 200LH?? 。即如式 所示： ? ? ? ?10P V S P V d c SU T U U T??? ? ? ? ? ? （ ） 其中： PVU 是太陽能電池陣列的輸出電壓， dcU 是直流母線 DClink 的電壓，也即 Boost 電路的輸出電壓， ST 是開關管的開關周期， ? 是 Boost 電路開關管的占空比， ST? 是開關管的導通時間 onT ， ? ?1 ST?? 是開關管的截止時間。 該電路前級由 Q1 、 LC、 Dl等器件組成的 BOOST電路對光伏輸出電壓進行升壓斬波后并對蓄電池進行充電；后級為單相全橋逆變電路，作用是將前級的產(chǎn)生直流電壓逆變并經(jīng) L C5 濾波后得到工頻正弦交流電。例如 ， 當 的 數(shù)字電路 與 工作 在 的模擬 電路 進行 通信 時 ， 需要首先解決兩種 電平 的轉換問題 ，這時就需要電平轉換器。為了減少串口通信時 CPU 的開銷， TMS320F2812 的串口支持 16級接受和發(fā)送 FIFO。 EMUO和 EMUI要上拉到 DSP的電源，其連接如圖 。當按鈕 S10 按下時，將電容 C26 上的電荷通過按鈕串接的電阻釋放掉，使電容 C26 上的電壓降為 0。 DSP 外設部分的連接如圖 。三個外部中斷，外設中斷擴展模塊（ PIE）支持 45 個外設中斷、三個 32 位CPU 定時器、 128位保護密碼。這種芯片集成了 128KB 的 Flash 儲存器， 4KB 的引導 ROM，數(shù)學運算表以及 2KB 的 OTPROM，因此能夠大大改善其應用的靈活性。與模擬信號處理系統(tǒng)相比，數(shù)字信號處理技術及設備具有靈活、精確、快速、坑干擾能力強、設備尺寸小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，所以目前大多設備采用數(shù)字技術設計實現(xiàn)。 （ 2）非硅半導體光伏電池。多晶硅材料晶體方向無規(guī)律性。 （ 5）疊層光伏電池。 （ 3）肖特基光伏電池。 光伏電池的分類 光伏電池多用于半導體固體材料制造，也有用半導體家電解質的光電化學電池，發(fā)展至今種類繁多，無論采用何種材料生產(chǎn)光伏電池，它們對材料的一般要求是：半導體材料的禁帶不能太寬；要有較高的光電轉換效率；材料本身對環(huán)境不造成污染；材料便于工業(yè)化生產(chǎn)，而且材料的性能要穩(wěn)定。 光 伏 陣 列 D C / D C 變 換 器風 力 發(fā) 電 A C / D C 變 換 器蓄 電 池逆 變 器直 流 負 載交 流 負 載 圖 23 混合型光伏發(fā)電系統(tǒng) 在通常情形下，白天日照強，夜間風多；夏季日照強、風?。欢杭救照諒姸刃《绎L大。 光伏電池組件控制器D C / A C 變換 器D C / D C 變換 器直 流 負 載交 流 負 載蓄 電 池 圖 21 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng) 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)指與公共電網(wǎng)相連接的光伏發(fā)電系統(tǒng)，將光伏電能饋送給公共電網(wǎng)。 （ 4）儲能部分： 光伏發(fā)電系統(tǒng)只有在白天有陽光時才能發(fā)電，而人們的一般用時間會在晚上，所以蓄電池可以在白天將太陽能儲存起來以供人們夜間使用，同時也可作為交流電網(wǎng)斷電時的不間斷電源為本地重要交流負載供電。 （ 2）直流變換部分（ DCDC)： 直流變換部分作用主要是把光伏陣列輸出電壓變 換成能夠滿足儲能系統(tǒng)和逆變器要求的電壓等級。 (2) 闡述光伏發(fā)電的原理。它是利用 半導體 界面的光生伏特效應將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。 20xx年，在太陽能光電產(chǎn)業(yè)鏈 中有大量的投資集中到新產(chǎn)能的提升上。 1998 年進一步提出 10 萬套屋頂計劃。太陽能光伏發(fā)電在國民經(jīng)濟中的作用和影響已越來越大，光伏發(fā)電市場發(fā)展前景相當廣闊，已經(jīng)引起了世界發(fā)達國家的高度重視。由上海交通大學太陽能研究所承擔的太陽能應用項目課題，總投資近百億元?？梢跃偷匕惭b、維護費用低。是目前中國乃至亞洲最大的太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電能力約為 100 萬千瓦。近年來，隨著環(huán)境問題日益突出，綠色發(fā)展理念逐漸深入人心，全球經(jīng)濟的發(fā)展方向和導航標已然轉向低碳經(jīng)濟，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)受到世界各 國的重視。 光伏發(fā)電應用現(xiàn)狀和意義 國內(nèi)光伏發(fā)電應用現(xiàn)狀 中國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了非常奇怪的“兩頭在外”現(xiàn)象，即 90%的原材料依賴進口，而 90%的光伏產(chǎn)品卻進入了國際市場。 光伏發(fā)電，是一種取之不盡的無限量的能源，可以直接將太陽光轉化為電能。 ABSTRACT................................................. 錯誤 !未定義書簽。 太陽能 發(fā)電作為一種全新的電能生產(chǎn)方式 ，具有清潔無污染、來源永不衰竭且維護措施簡單等特點， 因而 受到越來越廣泛的關注。 inverter。對于全世界的能源需求的增長使能源資源已經(jīng)成為了世界上最重要的戰(zhàn)略物資。因此對光伏發(fā)電設計具有巨大應用價值和現(xiàn)實意義。 20xx 年，國家發(fā)改委啟動了“送電到鄉(xiāng)”項目，使得中國的光伏市場迅速增長，總裝機容量從 20xx 年的 23． 5 MW 迅速增長到20xx 年的 45 MW，至 20xx 年達到 55 MW。 我國光伏發(fā)電的重點項目： (1)我國“光明工程”計劃 由國家發(fā)展計劃委員會牽頭制定的“中國光明工程”計劃，籌集 l00 億元，計劃到 20xx 年利用風力發(fā)電和光伏發(fā)電技術解決 2300 萬邊遠地區(qū)人口的生活、邊防哨所、微波通訊站、公路道班、輸油管線維護站、鐵路信號站等用電問題。這是20xx 北京奧運會主場館鳥巢工程首次采用太陽能光伏發(fā)電。這套光伏發(fā)電系統(tǒng)每天可為鳥巢提供 520度綠色電力。每年最低發(fā)電量可達 143 千瓦時，平方米．每年至少發(fā)電 3． 3億度。 20 世紀 80 年代以來，世界各國特別是 發(fā)達國家相繼投入大量的人力、物力 開展對太陽能、風能、地熱能、生物能等新型可再生能源的研究、開發(fā)和利用工作。充分說明了該產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展態(tài)勢。 20xx 年月 16 日 ，美國參議院通過了一攬子減稅計劃，其中將光伏行業(yè)的減稅政策（ itc）續(xù)延 26年。要求：輸入直流電壓 250V300V,逆變電壓波形為正弦信號 ,有效值 220V177。 （ 1） 光伏電池陣列： 光伏電池是組成太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最小單位，單個光伏電池功率較小，最大輸出功 率不超過 5Wp，為滿足不同等級負載供電需要，人們將光伏電池串并聯(lián)后統(tǒng)一封裝構成光伏模塊 (Photovoltaic Module— PV)，這是目前光伏器件的主要存在及應用方式。它的功能是受控制系統(tǒng)控制，從而將直流轉變?yōu)榕c交流電網(wǎng)或本地交流負載相匹配的交流電。還有像邊防哨所、氣象臺站、通信中繼站、大型海洋浮標等特殊場所也使用獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)負載及系統(tǒng)的供電可靠性的需要，在 DC/DC 變換器輸出端連接蓄電池組。當太陽光照射到 PN 結時，就會產(chǎn)生一定量的電子和空穴對， N 區(qū)就有過剩的電子，這樣就形成了光生電動勢，其方向與勢壘電場方向相反。 （ 2）同質結光伏電池。指利用薄膜技術將很薄的半導體光電材料撲在非報道提的襯底上而構成的光伏電池。這種形式的電池不但可以減少半導體材料的消耗，還未建筑物和太陽能應用的一體化設計創(chuàng)造了條件。而非晶硅光伏電池是采用內(nèi)部原子排列“短程有序而長程無序”的非晶體 硅材料（簡稱 α — Si）制成。 （ 3）有機半導體光伏電池：用含有一定數(shù)量的碳 — 碳鍵，導電能力介于金屬和絕緣體之間的半導體材料制成。這種采用哈佛結構的處理器能夠在一個周期內(nèi)完成乘法累加運算，與采用馮 ，最多達 128K 16 位的 Flash 存儲器 。 二、 DSP 外圍設備 TMS320F2812 數(shù)字信號處理器集成了很多內(nèi)核可以訪問和控制的外部設備，內(nèi)核 需要某種方式來讀 /寫外設。因為晶振的頻率越高 DSP 運行速度就越快，越能夠滿足 DSP 處理能力的要求。標準的 JTAG 接口是 4 線 —— TMS、 TDI、 TDO、 TCK，分 別是模式選擇、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出和時鐘。為 TPS767D318 提供 5V輸入，就可以得到輸出電壓分別為 和 ，每路的最大輸出電流為 750mA，并且提供兩個寬度為 200ms 的低電平復位脈沖。通常模擬信號的采集需要用到電壓互感器、電流互感器、壓力傳感器、霍爾元件等把大的信號轉化為弱電信號，然后經(jīng)過調(diào)理電路才能送入DSP。本設計選用 CY7C1021（ 64K）的片外 RAM，只需將它的 A0A15 引腳直接和 DSP 的 XA0XA15 數(shù)據(jù)線相連， IO0IO15 與 DSP 的XD0XD15 地址線相連。因此，設計中選擇濾波元件總是盡量選取小的寄生電阻元件，且實際應用中，是占空比調(diào)節(jié) ?? 。開關頻率的選取時，應該綜合考慮。其承受的最大電壓為 300V。由于線路的雜散電感一般不大，且部分