【正文】 保護和軟件保護。下面我們就直流母線 直流側(cè) 的過流保護進 行介紹。 直流側(cè)過流保護的原理是根據(jù)直流側(cè)流過的電流來判斷逆變橋以及逆變輸出是否 過流或者短路。其原理圖如 610 所示。 直流側(cè)電流保護將對直流側(cè)流過的電流進行采樣 直流側(cè)電流經(jīng)過霍爾元件采樣后 如圖 510 b 所示 采樣后經(jīng)過一個 RC 濾波電路后將與給定的直流側(cè)電流最大值進行 比較。若檢測到的直流側(cè)電流大于給定值 則比較器輸出為負壓 從而端口 DcP 輸出 為低電平 即保護動作。若檢測到的直流電 流小于給定值則比較器輸出為正壓 端口 DcP 輸出為高電平 無保護動作信號。其他的類似 都是通過檢測 電路將需要的量檢測然后 與給定值進行比較后 做出相應(yīng)的動作。 系統(tǒng)主程序設(shè)計流程 基于 DSP 的光伏發(fā)電系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計的最終目的是實現(xiàn)前級最大功率點跟蹤 后級 SPWM 逆變。軟件程序主要包括主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序完成系統(tǒng)的初 始化工作 中斷服務(wù)子程序則主要完成采樣以及數(shù)據(jù)處理等工作。在最大功率點跟蹤中 斷服務(wù)子程序中 先采樣電池電壓和電流 然后對數(shù)據(jù)進行處理 得到實時的功率 接 著對比上一次采樣的功率 從而計算出 Boost 電路的輸出占空比 在 SPWM 中斷服務(wù)子 程序中 先是對輸出電壓采樣 與參考電壓比較之后生成電流參考信號 和采樣的輸出 電流比較 然后進行 PID 調(diào)節(jié) 最后更新比較寄存器 得到 SPWM 驅(qū)動信號。 主程序中包括必要的初始化程序和主循環(huán)程序。初始化包括對特殊寄存器以及外部 事件管理器中的寄存器的初始化 同時對變量進行定義。主循環(huán)里完成多個非中斷的功 能 一旦中斷來臨程序就跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序根據(jù)設(shè)計的要求 它完成了系統(tǒng) 的電壓電流采樣、過電壓檢測、逆變器驅(qū)動信號產(chǎn)生以及切換交流直流輸入的功能等。 本設(shè)計采用的是以 DSP2812 為主控芯片 系統(tǒng)主流程圖如圖 61 所示。 本設(shè)計主要是用 DSP 來生成 PWM 波去驅(qū)動 Boost 升壓電路和 IPM 中的逆變橋 利 用事件管理器的一個全比較單元輸出一對互補的 SPWM 脈沖 利用定時器生成 PWM 波 去驅(qū)動 Boost 升壓電路。時鐘由通用定時器 1 提供 計數(shù)器的工作方式設(shè)置為連續(xù)增減 方式。將在每一個周期內(nèi)產(chǎn)生兩次電平翻轉(zhuǎn) 即 PWM 引腳輸出一個脈沖。若要實時改 變輸出脈沖的占空比 在每個脈沖周期內(nèi)在線計 算并改寫比較寄存器 CMPR1 的值即可。 功率開關(guān)器件有一定關(guān)斷延遲 當(dāng)同一個橋臂的上管關(guān)斷時 下管不能馬上開通 否則 將會由于短路而擊穿 使用 DSP 事件管理器的全比較單元中的死區(qū)控制器 在同一橋 臂的開通和管短間插入一個死區(qū)時間 防止短路現(xiàn)象發(fā)生 保護功率器件。通過對比較 單元的寄存器進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計可以方便的發(fā)出所需要的 SPWM 波。 SPWM 程序主要包括 對 EVA 初始化、相關(guān)變量初始化、正弦波的產(chǎn)生和 CMPR1 的重載 前三個功能都是在主程序完成的 如圖 61 所示。 DSP 端口資源的分配如表 61 所示 A/D 中斷程序的設(shè)計流程 CMPR1 的重載是通過比較單元匹配中斷實現(xiàn)的 中斷服務(wù)程序流程如圖 62 所示。 整個程序是由主程序和 T1 定時器中斷子程序組成 主程序用于 DSP TMS320F2812 系統(tǒng)初始化及在線計算 T1 定時器中斷子程序用于更新 PWM 輸出的占空比。占空比的 計算方法為 。 )sin1(2 1DC taT 式 61 中 T C 三角波的一個周期時間 ω 1 為正弦調(diào)制信號的角頻率 t D 三角波的波 谷時間。如上圖 53 所示。 其中 M 為調(diào)制比 N X 為載波比 C 1 C 2 為常數(shù) 是通過 T1PR 寄存器值與調(diào)制比 計算得出。 A/D 轉(zhuǎn)換的觸發(fā)源設(shè)置為 EV 中的事件源觸發(fā) 當(dāng) AD 單元接收到觸發(fā)信號時 自動 開始 A/D 轉(zhuǎn)換 且將轉(zhuǎn)換結(jié)果自動存入結(jié)果寄存器 ADCRESULT 中 當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 到來時 進入 ADCINT 中斷服務(wù)程序進行相應(yīng)處理。在中斷服務(wù)程序中首先讀取轉(zhuǎn)換結(jié) 果 利用計算平均值濾波算法對轉(zhuǎn)換結(jié)果進行數(shù)字濾波 按一定關(guān)系轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的實際 電壓和電流 計算電流和電壓的有效值 傳遞到主程序中進行判斷和諧波分析并通過液 晶顯示出來 程序流程如圖 63 所示。 結(jié)論 本設(shè)計是圍繞對離網(wǎng)型逆變器的設(shè)計 對于逆變器內(nèi)部的主要模塊進行了理論分析 和研究 主要包括光伏電池陣列、驅(qū)動電路、控制電路幾個部分 具體內(nèi)容如下 1 對光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)類型進行了詳細的分析。 2 根據(jù)光伏電池的數(shù)學(xué)模型 對不同溫度、不同光照情況下的輸出特性進行了仿真 研究 并對 MPPT 方法進行了分析。 3 完成對逆變器主電路的設(shè)計。主要采用的是單相全橋逆變電路 介紹了電壓型逆 變電路的特點及 PWM 的算法 完成對輸出電感電容的選型。 4 完成對逆變器的二次回路的設(shè) 計。對電源板上的主控芯片 UC3842 及驅(qū)動板上的 驅(qū)動模塊 IPM 進行介紹。 5 最后是軟件的設(shè)計 本設(shè)計 采用的是 DSP 控制電路。通過 DSP 的定時中斷生成 PWM 波去控制驅(qū)動模塊上逆變電路的驅(qū)動信號。 本次設(shè)計是在公司里完成的 讓我深深感受到自己學(xué)的專業(yè)知識的薄弱。通過這次 設(shè)計 將以前所學(xué)習(xí)的理論知識和實踐作了一次很好的融合。既扎實了基礎(chǔ) 又靈活了 運用。這次設(shè)計是我認識到 在以后的學(xué)習(xí)中 要多加強理論知識學(xué)習(xí)的同時 注重實 踐的培養(yǎng) 用理論去指導(dǎo)實踐 在實踐中踐行理論 真正的提高自身的專業(yè)知識水平。 參考文獻 [1] 張興 杜少武 黃海宏 . 電力電子技術(shù) 第一版 [M]. 北京 科學(xué)出版社 2022. [2] 康華光 鄒壽彬 秦臻 . 電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 [M]. 北京 高等教育出版社 2022. [3] 黃漢云 . 太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用原理 [M]. 北京 電子工業(yè)出版社 2022. [4] 曹振華 孔海穎 .電路設(shè)計教程 第一版 [M].北京 國防工業(yè)出版社 2022 [5] 歐陽名三 梁喆 姜媛媛 王賓 .DSP 原理與技術(shù) 第一版 [M].合肥 合肥工業(yè)大 學(xué)出版社 2022. [6] 沈輝 曾祖勤 . 太陽能光伏發(fā)電技術(shù) [M]. 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2022. [7] 楊金煥 于化叢 葛亮 . 太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù) [M]. 北京 電子工業(yè)出版社 2022. [8] 魏偉 許勝輝 . 光伏并網(wǎng)逆變器的研究 [J] . 電力電子技術(shù) 2022 42 11 . [9] 杜飛 杜欣 .電力電子應(yīng)用技術(shù)的 MATLAB 仿真 [M].北京 中國電力出版社 2022. [10] 王鳳巖 趙偉剛 許建平 .單 DSP 控制兩級變換逆變器 [J].電工電能新技術(shù) 2022 26 4 [11] 艾永樂 付子義等 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。北京 中國電力出版社 2022 [12]蘇奎峰 呂強 常天慶 .TMS320x281xDSP 原理及 C 程序開發(fā) [M].北京 北京航空航 天大學(xué)出版社 2022. [13]李輝 .太陽能光伏并網(wǎng)逆變模塊的研究 [D].成都 電子科技大學(xué) 2022. [14]楊金煥 于化從 葛亮 .太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù) .[M].北京 電子工業(yè)出版社 2022. [15]李廣海 葉勇 蔣靜坪 .IPM驅(qū)動和保護電路的研究 [J].自動化與儀器儀表 2022 12 4335 [16]王建華 .新能源發(fā)電戰(zhàn)略 [J].能源研究與利用 1999 2 4042. [17]張麗蓉 .可再生能源發(fā) 電的發(fā)展現(xiàn)狀及前景 [J].電力學(xué)報 2022 23 1 2933. [18]昌金銘 .國內(nèi)外光伏發(fā)電的新進展 [J].中國建設(shè)動態(tài) 陽光能源 2022 1 2831. [19] 陸興峰 曹志峰 許洪華等 光伏發(fā)電的最大功率跟蹤算法研究 [J] 可再生能源 . 2022 (1) 811 [20] stems [M]. [21] 李緯華 .獨立光系統(tǒng)的研制 .碩士學(xué)位論文 [D].大連海事大學(xué) 2022. [22] 陳維 沈輝 鄧幼俊 . 太陽能光伏應(yīng)用中的儲能系統(tǒng)研究 [J].蓄電池 ,2022(1) 2127 [23] 李煒 ,朱新堅 . 光伏系統(tǒng)最大功率點跟蹤控制仿真模型 [J]. 計算機仿真 ,2022,6(23) 239243 [24] 吳忠軍 . 基于 DSP 的太陽能獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計 . .碩士學(xué)位論文 [D]. 南京 :江蘇大學(xué) ,2022.