【正文】 ： Atmage16 的 8 位和 16 為定時(shí)器都具有 PWM 功能。當(dāng)外部中斷使能并且配置為電平觸發(fā) ( INT0/INT1)，只要引腳電平為低，中斷就會(huì)產(chǎn)生。這個(gè)特點(diǎn)可以用來(lái)產(chǎn)生軟件中斷。 （ 1） 中斷介紹 表 單片機(jī)的中斷源 向量號(hào) 程序地址 中斷源 中斷定義 1 $000 RESET 外部引腳電平引發(fā)的復(fù)位，上電復(fù)位，掉電檢測(cè)復(fù)位，看門(mén)狗復(fù)位，以及 JTAG AVR 復(fù)位 第 11 頁(yè) 共 50 頁(yè) 2 $002 INT0 外部中斷請(qǐng)求 0 3 $004 INT1 外部中斷請(qǐng)求 1 4 $006 TIMER2 COMP 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 比較匹配 5 $008 IMER2 OVF 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 溢出 6 $00A TIMER1 CAPT 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1事件捕捉 7 $00C TIMER1 COMPA 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 比較匹配 A 8 $00E TIMER1 COMPB 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 比較匹配 B 9 $010 TIMER0 OVF 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 溢出 10 $012 TIMER1 OVF 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 溢出 11 $014 SPI, STC SPI 串行傳輸結(jié)束 12 $016 USART, RXC USART， Rx 結(jié)束 13 $018 USART, UDRE USART 數(shù)據(jù)寄存器空 14 $01A USART, TXC USART， Tx 結(jié)束 15 $01C ADC ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)束 16 $01E EE_RDY EEPROM 就緒 17 $020 ANA_COMP 模擬比較器 18 $022 TWI 兩線串行接口 19 $024 INT2 外部中斷請(qǐng)求 2 20 $026 TIMER0 COMP 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 比較匹配 21 $028 SPM_RDY 保存程序存儲(chǔ)器內(nèi)容就緒 外部中斷使用說(shuō)明： 外部中斷通過(guò)引腳 INT0、 INT1 與 INT2 觸發(fā)。 （ 7） 片內(nèi) /片外中斷源 （ 8） 工作電壓 :ATmega16L： ； ATmega16： 。 （ 5） 四通道 PWM。 （ 3） 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 和 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 。微處理器 。因此，在 這里提出了如圖 6 所示的控制框圖 。其控制目標(biāo)是：控制逆變電路輸出的交流電流為穩(wěn)定的高質(zhì)量的正弦波，光伏發(fā)電并網(wǎng)控制與常規(guī)的逆變器控制不同的是： （ 1） 逆變器的輸出端連接電網(wǎng)，電網(wǎng)是一個(gè)擾動(dòng)量； （ 2） 作為被控量 的并網(wǎng) 電流 必須 與電網(wǎng)同頻同相。綜上所述，選取方案一。在效率上而言 ，高頻升壓變壓器的效率 一般可達(dá) 90%以上，而工頻升壓器則看其容量而定，大容量的可達(dá) 90%以上，小容量的則只有 50%左右。而方案二把升壓和逆變分開(kāi)來(lái)控制 ，需要額外增加一個(gè)高頻變壓器。因此，在設(shè)計(jì)方案時(shí)主要考慮逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如 圖 ） 。為此，最基本的電路應(yīng)該包括逆變和升壓兩部分。 ） A。 ） V。 （ 5） 當(dāng) RS=RL=30Ω 時(shí)， 輸出 電壓 uo 的 失真度 THD≤ 5%。 （ 3） 具有 頻率跟蹤 功能 ： 當(dāng) fREF 在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使 uF 的頻率 fF=fREF，相對(duì) 偏差絕對(duì)值不大于 1%。 本次設(shè)計(jì)的具體要求 隨著能源危機(jī)的進(jìn) 一步加劇和光伏系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電成本的持續(xù)降低 ，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛， 設(shè)計(jì)并制作 一個(gè) 48 伏直流電 并網(wǎng)發(fā)電模擬 裝置。它包括對(duì)各種元器件的功能和接法的了解，以及對(duì)各種元器件的選擇和設(shè)計(jì)方案的選擇。 硬件設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)要求的分析，對(duì)各種元器件的了解，而得出分立元件與集成塊的某些連接方法，以達(dá)到設(shè)計(jì)的功能要求。其中 SPWM 發(fā)生實(shí)時(shí)性要求高， 為了 避免 輸出 頻率誤差太大 ，它的中斷優(yōu)先級(jí)應(yīng)該最高 。因?yàn)樗械目刂贫际腔跀?shù)字控制。保護(hù)反饋模塊用 AD 采樣反饋 來(lái)進(jìn)行控制。逆變電路采用全橋逆變電路。 （ 1）硬件問(wèn)題 逆變并網(wǎng)控制電路主要有 4 大部分，即 SPWM 發(fā)生器、逆變電路、頻率 與 相位檢測(cè)電路和保護(hù)反饋模塊。設(shè)計(jì)過(guò)程中最關(guān)鍵的兩個(gè) 部分：系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)和控制軟件的編寫(xiě)。 鑒于以上，本文的研究主要在 MPPT 控制、逆變并網(wǎng)和保護(hù)技術(shù)上。因此 MPPT 控制對(duì)并網(wǎng) 發(fā)電的效率影響很大。雖然，目前已經(jīng)有產(chǎn)品應(yīng)用到實(shí)際，但是還有許多問(wèn)題有待完善。其中主要集中在最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）、并網(wǎng)控制技術(shù)、并網(wǎng)功率因數(shù)矯正、市電并聯(lián)控制、孤島效應(yīng)偵測(cè)與保護(hù)技術(shù)等。對(duì)于這兩個(gè)影響的嚴(yán)重性，學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論一直沒(méi)停止過(guò)，介于此危害的可能性，歐洲 一些國(guó)家（如英國(guó)和意大利）明確禁用無(wú)變壓器隔離的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，然而一些研究表明無(wú)變壓器隔離而引起的影響是可以忽略不計(jì)的也不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)，不過(guò)還是推薦：電容電流不要超過(guò)“危險(xiǎn)電流” (大約 10mA)。多級(jí)式變換器必然帶來(lái)多次的能量損耗，變壓器的存在也加大的損耗，在低功率時(shí)對(duì)效率的影響更大，于是電路拓?fù)涑鴨渭?jí)無(wú)隔離式發(fā)展。 光伏發(fā)電變換器主要用于長(zhǎng)期發(fā)電，因此效率也是一個(gè)相當(dāng)重要的性能指光伏發(fā)電變換器不可能像一般電源系統(tǒng)那樣把最高效率點(diǎn)設(shè)計(jì)工作在某一個(gè)工作點(diǎn)，于是定義了“歐洲效率”來(lái)評(píng)估光伏發(fā)電變換器轉(zhuǎn)換器的效率： euro? =5?+ 10? + 20? + 30? + 50? + 10? () 其中 xy? 為在額定功率的 xy％時(shí)變換器的效率。從而大大增加系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。這樣可最大限度地降低逆變器低負(fù)載時(shí)的損耗；同 時(shí)由于逆變 器輪流投入，不需要時(shí)不投運(yùn)，從而大大延長(zhǎng)了逆變器的使用壽命。當(dāng)日落時(shí)，群控器發(fā)出命令，逐臺(tái)退出逆變器。 多方陣協(xié)作式也稱作主仆式，此拓?fù)溆扇舾啥鄠€(gè)太陽(yáng)能電池方陣，并要求光伏方陣安裝于同一傾斜面，要求每個(gè)子方陣具有相同的功率和電壓的組件串并聯(lián)，多個(gè)逆變器并聯(lián)運(yùn)行。 (a)多方陣組合式 （ b）多方陣協(xié)作式 圖 新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 多方陣組合式拓?fù)洌河扇舾蓚€(gè)太陽(yáng)能電池方陣經(jīng)過(guò)各自的 DCDC 環(huán)節(jié)輸出到同一條直流母線上，作為同一個(gè)逆變器的輸入。 光伏發(fā)電并網(wǎng)功率變換技術(shù) 太陽(yáng)能功率變換器，電路拓?fù)涞倪x擇相當(dāng)重要，因?yàn)殡娐吠負(fù)渲饕P(guān)系著效率、成本、安全以及可靠性。 因此在一般性的分析中 ， shs RIRU /)( ? 項(xiàng)可以忽略 。通常情況下 jC 對(duì) I 的影響很小可忽略 則單元太陽(yáng)能電池的 IV 方程為： shscsoL R IRUA k TIRUqIII ???????? ???? 1])(e x p [ (11) 其中， OI 為二極管的反向飽和電流， cT 為太陽(yáng)能電池的溫度； A 為二極管因子 。 因此，研究光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)具有廣闊的前景和實(shí)際的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。截止到20xx 年底，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量也只有 300MW。截止到 20xx年年底，全球太陽(yáng)能電池累計(jì)安裝量已達(dá)到 。其中，歐洲市場(chǎng)約占 79%，北美和亞洲市場(chǎng)分別占 %和 %?？傊?，隨著光伏發(fā)電成本的下降，實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。至于光伏發(fā)電成本何時(shí)能降到與常規(guī)能源發(fā)電成本相當(dāng)，各國(guó)給 出的預(yù)期有所不同。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 20xx 年全球光伏發(fā)電的平均成本是 美元 /千瓦時(shí)，到 20xx 年，平均成本將下降到 美元 /千瓦時(shí)。相對(duì)于其他 可再生能源 能源，太陽(yáng)能在發(fā)電利用方面除了具一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)： (1) 機(jī)動(dòng)靈活：發(fā)電系統(tǒng)可以按能量需要決定模塊大小，擴(kuò)容方便； (2) 通用性：發(fā)出的電能并入市電，通過(guò)市電網(wǎng)絡(luò)傳輸，利用； (3) 可存儲(chǔ)性：太陽(yáng)能系統(tǒng) 可以加入蓄電池儲(chǔ)存電能； (4) 分布式電源：不但大幅節(jié)省遠(yuǎn)程輸變電設(shè)備的費(fèi)用以及線路損耗，而且可以提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠性，尤其在抵御自然災(zāi)害和戰(zhàn)備時(shí)； (5) 光伏建筑集成：節(jié)約土地占用以及投入成本，這是太陽(yáng)能發(fā)電最獨(dú)特的地方，也是目前研究的熱點(diǎn)方向。 為此， 我國(guó)在 哥本哈根世界氣候大會(huì)提出了到 20xx 年實(shí)現(xiàn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比 20xx 年降低 20%左右、到 20xx 年努力實(shí)現(xiàn)森林覆蓋率達(dá)到 20%、 2020 年可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例爭(zhēng)取達(dá)到 16%等一系列目標(biāo) 。 第 2 頁(yè) 共 50 頁(yè) 1 緒 論 課題的 背景 及意義 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人類對(duì)能源的需求越來(lái)越大，面臨著嚴(yán)峻的的能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī) 。同時(shí)，對(duì)獨(dú)立 光伏發(fā)電也是適用的。 因此，研究低壓直流并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)仍然非常必要。隨著國(guó)家加大對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的扶持力度，光伏產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，使光伏發(fā)電的成本進(jìn)一步的降低，達(dá)到了可規(guī)模應(yīng)用的范圍 （如 上海崇明前衛(wèi)村太陽(yáng)能光伏電站 ） 。相對(duì)于其他能源而言太陽(yáng) 能是取之不盡用之不竭的清潔能源 ，是代替化石能源的理想選擇 。 PLL。 inverter circuit。 It39。and the inverter SPWM control is based on equalarea algorithm。s current installed capacity of % in 20xx. As of the end of 20xx, China39。 關(guān)鍵字 ： SPWM 控制；逆變電路； MPPT 控制；鎖相環(huán)；光伏發(fā)電 Abstract With the increasing depletion of fossil resources and the environment continued to deteriorate, it sights on renewable green energy. Compared with tidal energy, biomass, geothermal and other renewable energy photovoltaic Green has unique advantages. It can be used as an independent power supply and power generation can have high flexibility. Background checks from the PV industry ,it can see that, China is the world39。通過(guò)對(duì)相位跟蹤方法的研究，最終采用軟件鎖相環(huán)技術(shù)來(lái)進(jìn)行并網(wǎng)相位跟蹤控制；采用等面積算法實(shí)現(xiàn) SPWM 控制；分析了多種最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）方法，著重分析了擾動(dòng)觀察法的算法；同時(shí) ,并應(yīng)用數(shù)字采樣實(shí)現(xiàn)逆變器欠壓、過(guò)流保護(hù)。討論研究了功率變換電路的拓?fù)湫问剑⑶腋鶕?jù)實(shí)際情況，本文選擇了帶變壓器的采用單級(jí)隔離式結(jié)構(gòu)。 說(shuō)明我國(guó)光伏發(fā)電還處于初始階段，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)研究開(kāi)發(fā)極具意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而我國(guó) 20xx 年 的 太陽(yáng)能電池的安裝量只有 160MWp，僅占全國(guó)當(dāng)年產(chǎn)量的 4%，僅占全球當(dāng)年安裝量的 %。其可以作為獨(dú)立電源供電，也可以并網(wǎng)發(fā)電，具有很高的靈活性。編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 題 目： 并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置 設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 李 永 貴 學(xué) 號(hào)： 0600120316 指導(dǎo)教師： 郭 福 力 職 稱： 工 程 師 題 目類型： 理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā) 20xx年 5 月 25日 √ 摘 要 隨著石化資源是日益枯竭和環(huán)境的持續(xù)惡化，人們把目光投向了可再生綠色能源。相對(duì)于風(fēng)能、潮汐能、生物能、地?zé)崮艿瓤稍偕G色能源光伏發(fā)電具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 從光伏產(chǎn)業(yè)背景調(diào)查可知，我國(guó)是世界最大的光伏電池生產(chǎn)國(guó)已占全球總產(chǎn)量的三分之一。截止到 20xx 年底，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量也只有300MW。 本文同時(shí)也介紹了光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)。對(duì)于控制技術(shù)的研究是本文的重點(diǎn)。 最后，根據(jù)以上的研究工作，設(shè)計(jì)制作了基于 AVR 單片機(jī)控制的光伏發(fā)并網(wǎng)電樣機(jī)以驗(yàn)證上述理論的正確性，為進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)。s largest producer of photovoltaic cells accounted for one third of global production, while China to ins