分布式发电用数字光伏控制系统研究!.pdfVIP

山西电子技术 研究与探讨 2017年第2期 文章编号：1674—4578(2017)02-0086—03 分布式发电用数字光伏控制系统研究 瞿 立1，戴大海2 (1．国网江苏省电力公司南京供电公司，江苏南京210000； 2．南京中兴软件有限责任公司，江苏南京210000) 摘 要：为了解决户外交流负载用电能源的需求，本文研究分布式发电用数字光伏控制系统进 行离线发电。控制系统基于高速单片机，控制策略采用SPWM控制，利用单片机的PWM模块实现 正弦脉宽波形输出。由实验结果可知，研究的控制系统是可行有效的，输出电压经低通滤波后可得 到正弦度高的交流电，电压畸变率和频率误差小，满足使用要求。 关键词：光伏；分布式发电；高速单片机；数字控制 中图分类号：TM615文献标识码：A 由于传统能源的枯竭和人们对环境的重视，电 作，从而使逆变器输出满足要求的电压频率或电压 力系统正面临着巨大变革，分布式发电将成为未来 幅值。滤波电路，将输出的PWM脉冲电压谐波成 电力系统的发展方向u，2j。其中，光伏发电被认为 分过滤掉，得到所需工频交流电。 是技术含量高、最有发展前途的技术之一[3]。光伏 控制器是使直流电力从太阳能电池等直流电源变换 到高质量的交流电源，以满足交流负载所要求电压 和频率的电力变换H剖。光伏控制器的性能直接影 图1 数字光伏控制系统整体框图 响着光伏发电系统效率的高低，同时光伏控制器也 1．1控制电路的设计 将向着体积更小、效率更高、性能指标更优越的方向 发展。 是单时钟机器周期的单片机，是具有低功耗、超高 本文主要研究对于分布式发电系统中的离线数 速、超强抗干扰特点的单片机，指令代码兼容传统 字光伏控制系统，基于高速单片机控制输出正弦 PWM波，经光耦驱动桥式逆变电路，滤波后可得工 它内部有2路PWM模块，可以用于逆变电路的控 频正弦交流电供负载使用。 制，使用方便，外设器件少，适合小体积控制系统。 1单相数字光伏控制系统方案 1．2驱动电路的设计 如图1所示，数字光伏控制系统主要由几个子 驱动电路是一个二端接口电路，包含四个隔离 电路组成：单片机控制电路，作用是产生和调节一系 独立的供电模块，提供逆变模块驱动电源，使前端的 列的控制脉冲，以控制逆变电路模块的功率管开通 信号是完全隔离的，提高安全性，减少电路的干扰， 和断开，使之配合输出逆变交流功能。驱动电路，为 简化电路设计。 防止直流高电压对控制信号的干扰，来自当单片机 图2是驱动电路中单个功率管驱动电路原理 的控制信号经光电耦合器输出隔离后的控制脉冲。 图，其它的功率管驱动的原理相同。UF0为保护信 桥式逆变器电路，功能是将直流电压转换成交流电， 号端口，逆变电路正常工作时为高电平1，当电路出 通过控制逆变器电路的功率管按控制策略开关工 现故障需要保护时，UF0转变为0电平。当处于正 收稿日期：2017—03—07 作者简介：瞿 立(1985一)，女，江苏太仓人，大学本科，研究方向：变电站监控系统的设计。 万方数据 第2期 瞿立，等：分布式发电用数字光伏控制系统研究 87 常的情况下，高速光电耦