并網發電模擬裝置設計畢業設計說明書(存儲版)

　　

【正文】 ......................................... 29 MPPT跟蹤方法 ............................................................................................................. 29 擾動觀察算法法的實現 ................................................................................................ 33 SPWM 的算法實現 ............................................................................................................... 34 SPWM 算法 .................................................................................................................... 34 SPWM 等面積法算法的實現 ........................................................................................ 36 AD 采樣及過流、過壓保護 ................................................................................................... 37 5 系統制作及調試 ..................................................................................... 39 硬件調試 .............................................................................................................................. 39 軟件調試 .............................................................................................................................. 39 6 結論 ........................................................................................................ 41 謝 辭 ......................................................................................................... 42 參考文獻： .................................................................................................. 43 附 錄 ......................................................................................................... 44 附錄 A ......................................................................................................................................... 44 附錄 B ......................................................................................................................................... 45 附錄 C ......................................................................................................................................... 46 第 1 頁 共 50 頁 引 言 低壓直流并網發電技術是針對光伏并網發電而進行研究的的技術。s total installed capacity of photovoltaic power generation is only 300MW. Shows that China is still in the initial stages of photovoltaic power generation, photovoltaic power generation technology research and development of great significance and economic value. This peper is reviewed the development history of grid coned photovoltaic power generation,the key technologies and the researchful focuses of grid connected photovoltaic the topologiesof gridconnected inverter are studied,and the topology of singlestage withtransformer is chosen,based on the factual circs. The key point of this paper is the research on the control on the study of the phase tracking method,the SoftPLL technology is carry on thegridconnect control。 本文同時也介紹了光伏并網發電的發展現狀、關鍵技術和研究熱點。編號： 畢業設計 說明書 題 目： 并網發電模擬裝置 設計 學 院： 機電工程學院 專 業： 電氣工程及其自動化 學生姓名： 李 永 貴 學 號： 0600120316 指導教師： 郭 福 力 職 稱： 工 程 師 題 目類型： 理論研究 實驗研究 工程設計 工程技術研究 軟件開發 20xx年 5 月 25日 √ 摘 要 隨著石化資源是日益枯竭和環境的持續惡化，人們把目光投向了可再生綠色能源。討論研究了功率變換電路的拓撲形式，并且根據實際情況，本文選擇了帶變壓器的采用單級隔離式結構。and the inverter SPWM control is based on equalarea algorithm。相對于其他能源而言太陽 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 。 第 2 頁 共 50 頁 1 緒 論 課題的 背景 及意義 隨著經濟的發展和社會的進步，人類對能源的需求越來越大，面臨著嚴峻的的能源危機和環境危機 。至于光伏發電成本何時能降到與常規能源發電成本相當，各國給 出的預期有所不同。截止到20xx 年底，我國光伏發電累計裝機容量也只有 300MW。 光伏發電并網功率變換技術 太陽能功率變換器，電路拓撲的選擇相當重要，因為電路拓撲主要關系著效率、成本、安全以及可靠性。這樣可最大限度地降低逆變器低負載時的損耗；同 時由于逆變 器輪流投入，不需要時不投運，從而大大延長了逆變器的使用壽命。對于這兩個影響的嚴重性，學術界爭論一直沒停止過，介于此危害的可能性，歐洲 一些國家（如英國和意大利）明確禁用無變壓器隔離的光伏并網發電系統，然而一些研究表明無變壓器隔離而引起的影響是可以忽略不計的也不會導致危險，不過還是推薦：電容電流不要超過“危險電流” (大約 10mA)。 鑒于以上，本文的研究主要在 MPPT 控制、逆變并網和保護技術上。保護反饋模塊用 AD 采樣反饋 來進行控制。它包括對各種元器件的功能和接法的了解，以及對各種元器件的選擇和設計方案的選擇。 ） V。而方案二把升壓和逆變分開來控制 ，需要額外增加一個高頻變壓器。因此，在 這里提出了如圖 6 所示的控制框圖 。 （ 7） 片內 /片外中斷源 （ 8） 工作電壓 :ATmega16L： ； ATmega16： 。 （更多的資料參考 Atmage16使用說明） （ 2）定時器說明： Atmage16 的 8 位和 16 為定時器都具有 PWM 功能。在TCNT1 為零的同一個定時器時鐘里 T/C 溢出標志 TOV1 置位。但是不推薦在普通模式下利用輸出比較來產生波形，因為會占用太多的 CPU 時間。 相頻修正修正 PWM 模式與相位修正 PWM 模式的主要區別在于 OCR1x 寄存器的更新時間。方框圖同時包含了普通 PWM 輸出以及反向 PWM 輸出。如 圖 所示，與相位修正模式形成對照的是，相頻修正 PWM 模式生成的輸出在所有的周期中均為對稱信號。要想真正輸出信號還必須將 OC1x 的數據方向設置為輸出。 七路 差分模擬輸入通道共享一個通用負端 (ADC1),而其他任何 ADC 輸入可做為正輸入端。基準電壓可以通 第 14 頁 共 50 頁 過在 AREF 引腳上加一個電容進行解耦 ， 以更好地抑制噪聲。 （ 3） 當交流側為阻感負載時需要提供無功功率，直流側電容器緩沖無功能量的作用。 圖 電壓型逆全橋逆變電路 及其工作波形 輸出電壓定量 分析 ： Ou 成傅里葉級數 第 15 頁 共 50 頁 (33) 基波幅值 (34) 基波有效值 (35) Ou 為正負各 180186。換流方式有負載換流、強迫換流。因基波頻率接近負載電路諧振頻率，故負載對基波呈高阻抗，對諧波呈低阻抗，諧波在負載上產生的壓降很小，因此負載電壓波形接近正弦波。 4tt? 時， 1VT 、 4VT 電流減至零而關斷，換流階段結束。 已知 電源電壓的變化范圍（ 25V～ 48V），變壓器的變比應為 K。即通過通過對一系列脈沖的寬度進行調制，來等效地獲得所需的波形（含形狀和幅值）。延遲時間的長短主要由功率開關器件的關斷時間決定。當調制信號頻率增高時，載波比 m就減小，半周期內的脈沖數減少，輸出脈沖的不對稱性影響就變大，還會出現脈沖的跳動。因此，在采用同步調制方式時的低頻段，希望盡量提高載波比。但是， SPWM 的載波頻率除了受功率器件的允許開關頻率制約外，開關器件工作頻率提高，開關損耗和換流損耗會隨之增加。 因此， 由單片機發生的 SPWM 波不能直接驅動逆變橋工作， 第 21 頁 共 50 頁 必須經過帶有電磁隔離的驅動電路來驅動逆變橋工作。由三個部分組成：邏輯輸入，電平平移及輸出保護。當 HIN 為低電平時， 2MV 開通， 1MV 斷開， 1S 柵電荷經 1gR 、 2MV 迅速釋放， 1S 關斷。自舉二極管采用高速開關二極管 FR301，由于沒 有能購買到此二極管，作用 2N4248 代替。 其輸入輸出仿真波形如圖 圖 方波為輸出波形，正弦波為輸入波形 AD 采樣電路 本次設計需要測量的電量有電流和電壓。 主程序 采用 T/C0 定時器實現鎖相環控制 AD 采樣程序，并實現欠壓、過流保護 采用 T/C1 定時器實現SPWM 控制 MPPT 控制 圖 應用軟件的整體設計