数字信号控制器在太阳能逆变器中的应用
作为光伏并网发电系统(如组合型)，整个系统由控制系统和功率主电路两部分组成。功率主电路使用大功率智能功率模块IPM，控制系统以DSP为核心，检测直流侧及网侧的电量信号，通过最大功率寻优，电压、电流调节，以及空间矢量PWM波形发生控制，向功率驱动回路发出控制指令，将太阳能直流转换单元输出的直流电变换成交流电，并回馈至电网。
太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成单相交流电，并送人电网。为此有必要对逆变电源技术特征作说明。
3.2何谓逆变电源
逆变电源是将直流电转变为交流电的装置，是太阳能、一体电感器风力发电系统的核心部件。根据产品设计情况分为：太阳能、风力发电专用正弦波逆变电源；经济型太阳能、风力发电控制逆变一体机；太阳能并网逆变电源与风力发电并网逆变电源等四类。而其太阳能、风力发电专用正弦波逆变电源是太阳能、风力发电系统的核心部件，该电源针对新能源发电系统的特点来设计制造，主要应用于太阳能电站，风力发电站，风、光、油、蓄互补发电系统和户用太阳能供电系统。其工作原理可由框图2表示。
图2 逆变电源基本工作框图
其性能特点为：DSP芯片控制，智能功率模块组装，纯正弦波输出，输出稳压、稳频，具有过压、欠压、过载、短路、输入极性接反等各种保护功能，而逆变效率≥85%，具有交流旁路功能，输入输出优异的EMI/EMC指标，可配备RS232/485接口，具有高可靠性、高效率。
3.3太阳能并网工字电感器逆变电源
太阳能并网逆变电源基本设计方案可用框图3(a)表示。
图3 (a) 太阳能并网逆变电源基本设计方案框图;
(b) 以TMS320C2000 DSP为控制系统的太阳能并网逆变电源设计方案示意框图
该设计方案的性能特点为：DSC芯片控制，智能功率模块组装；MPPT(住宅用运行在最大功率点附近，即MPPT工作方式)控制，适时追踪太阳能电池板的最大输出功率；纯正弦波输出，自动同步并网，电流谐波含量小，对电网无污染、无冲击；具有扰动检出技术，实现运行控制；采用LCD、LED显示功能，其保护和报警功能齐全；RS232/485通讯，实现远程数据采集和监视；具有并网/独立运行功能。
技术指标：功率(例如1kW-50kW)：输入直流电压(200V-400V)，输出谐波失真率≤5%，过载能力150%、10秒，逆变效率>92%，使用环境温度-25℃~ +55℃。3.2 DSC为控制系统的太阳能并网逆变电源设计方案
由于DSP芯片是DSC 核心部件，所以太阳能并网逆变电源设计方案是基于DSP技术的设计方案。值此以TMS320C2000TM DSP为典型应用作分析。因为以TMS320C2000TM DSP的平台能够最佳地响应太阳能逆变器多条实施线路的实时挑战。故以TMS320C2000TM DSP为典型应用作分析。该TMS320028xTM，内核32位CPU以150MHz的最高频率运行，能够高效地执行在最大功率点下操作面板所需的高精度算法，可确保最高的电源转换效率，甚至在最苛刻与不断变化的条件下也是如此。DC/AC转换器主桥的驱动由TMS320C 2000器件高度灵活的PWM模块执行并与片上高速12位ADC配合使用，调节所需的电流与电压，从而获得最常见的正弦波形。图3(b)为用TMS320C2000 DSP为控制系统的太阳能并网逆变电源设计方案示意框图。太阳能并网逆变电源设计方案由控制系统和功率主电路两部分组成。
C2000片上高速12位ADC可对电池电压、电池温度、环境温度与计量计数器的模拟量迸行A/D转换。DC/DC变电感型号换环节调整光伏阵列的工作点，使其跟踪最大功率点。所以在太阳能电池板后接Boost升压斩波器，将电压升到400V，这样设计有利于提高系统的效率，也便于后级全桥逆变器并网控制塑封电感器。而DC/AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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